Gaia, un año haciendo el mapa de nuestra galaxia: 19 de diciembre

El 19 de diciembre se cumple el primer año del lanzamiento al espacio del satélite Gaia, que tiene por objetivo realizar un mapa de nuestra galaxia con la mayor precisión lograda hasta ahora.

Este satélite de la Agencia Espacial Europea (ESA) observará mil millones de estrellas y determinará su posición, su distancia y parámetros físicos, como su temperatura o su composición química. El catálogo final elaborado por el satélite contendrá 10,000 veces más estrellas que los catálogos actuales, y sus medidas serán doscientas veces más precisas.

Gaia ya mostró en este primer año de vida muchas de sus capacidades: todos sus sistemas están funcionando a pleno rendimiento y ya han dado los primeros resultados, como el descubrimiento de siete supernovas. Hasta octubre de 2014, Gaia había observado unos 12,000 millones de tránsitos (a lo largo de los cinco años de misión cada estrella será observada unas 70 veces de promedio: a cada una de estas observaciones se le llama tránsito), equivalentes a unos 10.000 gigabytes de datos.

Solo en el primer año, el espectrógrafo de velocidades radiales de Gaia ha obtenido más espectros que los que se habían logrado hasta ahora a lo largo de toda la historia de la astronomía.

Cabe destacar también que el buen comportamiento mostrado por los instrumentos del satélite ha hecho posible observar estrellas más débiles de lo inicialmente planeado. Estaba previsto detectar estrellas hasta magnitud 20, y ahora se podrán observar incluso las de magnitud 21, que poseen la mitad de intensidad que las de 20.

Paralelamente y de forma diaria, se analizan los datos buscando posibles alertas científicas, como supernovas, estrellas variables o nuevos objetos del sistema solar.

Comportamientos inesperados del funcionamiento de Gaia

En la fase de puesta a punto del satélite se detectaron algunos comportamientos inesperados, como por ejemplo un exceso de luz difusa de fondo incidente sobre el plano focal. Para explicar este fenómeno, los investigadores apuntan a una mezcla de luz del Sol difractada en los extremos de la sombrilla y de luz proveniente de otros objetos astronómicos que consigue llegar al plano focal. Los efectos de esta luz difusa son despreciables para las estrellas brillantes, mientras que para las estrellas más débiles que observa Gaia supone una pérdida de precisión en las medidas finales. Para mitigar este efecto, se han llevado a cabo algunos cambios tanto en la estrategia de observación a bordo del satélite como en el proceso de análisis de datos en tierra.

Otro problema que se puso de manifiesto fue la presencia de agua helada que se va depositando sobre los espejos del telescopio, lo que hace disminuir su capacidad de transmisión. Según los investigadores, es posible que el agua quedara atrapada en el satélite antes del lanzamiento y hubiera ido emergiendo una vez en el espacio. El calentamiento de los espejos —operación ya prevista en el diseño de la misión— elimina la capa de hielo y deja las superficies ópticas completamente limpias, si bien parece ser que esta operación deberá repetirse varias veces a lo largo de la misión.

No obstante estos imprevistos, el buen funcionamiento de todos los sistemas a lo largo de este primer año de misión confirma que Gaia alcanzará su objetivo de crear un mapa extremadamente preciso de la Vía Láctea.

Análisis de datos

Los primeros meses de la misión, hasta julio, se utilizaron para caracterizar el comportamiento de todos los instrumentos y verificar su funcionamiento (fase de puesta a punto). A partir de julio se inició la adquisición de los primeros datos científicos (fase de operaciones nominales).

El análisis o reducción de los datos de Gaia, una parte del cual realiza el superodenador MareNostrum del Barcelona Supercomputing Center (BSC), es un proceso largo y complejo que dará lugar a un catálogo final de un tamaño cercano al petabyte (un millón de gigabytes). El primer catálogo intermedio resultante está previsto para mediados de 2016, mientras que el catálogo definitivo de la misión se publicará en el año 2022.

Una vez en tierra, los datos deben integrarse en una base de datos y someterse a un procesamiento inicial, primer paso de una larga cadena que finaliza con la obtención de los diversos datos científicos (astrometría, fotometría, velocidades radiales, etc.).