La misión europea Gaia publica su primer gran mapa tridimensional de la Vía Láctea. Los datos mantendrán ocupados a los astrónomos durante décadas.

Los astrónomos de todo el mundo tienen desde ahora un nuevo mar de información en el que zambullirse. Tras una espera febril, la misión Gaia, de la Agencia Espacial Europea (ESA), publicó el 25 de abril su primer mapa tridimensional de la Vía Láctea. Este incluye las posiciones precisas de casi 1,700 millones de estrellas, así como las distancias, colores, velocidades y direcciones de movimiento de 1.300 millones de ellas. En conjunto, toda esa información compone una película en vivo y sin precedentes del cielo, correspondiente a un volumen de espacio 1.000 veces mayor que el estudiado por cualquier otro sondeo previo.

«En mi opinión profesional, se trata de algo increíble», asegura Megan Bedell, investigadora del Centro de Astrofísica Computacional de Nueva York que, como tantos otros astrónomos a partir de ahora, llevará a cabo nuevos estudios basados en los datos de Gaia. «Creo que toda la comunidad está ansiosa por sumergirse en ellos», sostiene.

Según informaba la ESA en su cuenta de Twitter, a las pocas horas de haber publicado el catálogo en Internet, 3.000 usuarios de todo el mundo ya habían comenzado a descargar los datos. «Sentimos una gran curiosidad por ver qué hará la comunidad con ellos», señala Anthony Brown, astrónomo del Observatorio de Leiden y jefe del grupo de Gaia encargado del procesamiento de datos.

En un acto celebrado en la Real Sociedad Astronómica de Londres, el investigador de la Universidad de Cambridge Gerry Gilmore presentó un sorprendente vídeo que extrapolaba los datos de Gaia para simular el futuro de millones de estrellas de la galaxia. «Todo está en movimiento», enfatizó.

Océano de datos
La nave espacial Gaia, de unas 2 toneladas, forma parte de una misión cuyo coste asciende a unos mil millones de euros. Fue lanzada a finales de 2013 y comenzó a tomar datos en julio de 2014. Se halla en una órbita estable que la mantiene fija en relación con el Sol y la Tierra, desde donde efectúa repetidas mediciones para calcular la distancia a estrellas y otros cuerpos celestes mediante el método de la paralaje, consistente en comparar las distintas posiciones aparentes de un astro lejano a medida que la Tierra cambia de posición en su órbita alrededor del Sol.

Además de la base de datos de 551 gigaoctetos, el equipo de Gaia publicó una serie de documentos científicos destinados principalmente a describir los controles de calidad de los datos y a demostrar cómo estos podrían usarse. Los responsables de la misión han decidido poner el catálogo a disposición de toda la comunidad de forma inmediata, en lugar de reservarse un plazo de exclusividad para que sus miembros lleven a cabo estudios científicos antes que el resto.

A pesar de ello, los documentos describen una gran cantidad de hallazgos originales, según explicó durante la rueda de prensa Floor van Leeuwen, investigador de la Universidad de Cambridge y miembro sénior de Gaia. Por ejemplo, los nuevos datos han servido para demostrar que ciertos cúmulos estelares se expanden al mismo tiempo que sus estrellas de mayor tamaño se hunden en dirección al centro. «No teníamos permitido efectuar descubrimientos, pero no pudimos evitar hacerlos», señaló Van Leewen.

Más allá de la Vía Láctea
Uno de esos hallazgos tiene implicaciones que van mucho más allá de la Vía Láctea. Algunos astrónomos esperan con impaciencia las mediciones sobre cierta clase de estrellas variables que se usan como candelas estándar en cosmología. Conocer con precisión la distancia a la que se encuentran estos astros en la Vía Láctea permite usarlos como marcadores para conocer la distancia a otras galaxias, lo que a su vez sirve para calcular la velocidad a la que se expande el universo. En los últimos años, las mediciones de la expansión cósmica basadas en esta clase de métodos han venido mostrando pequeñas pero persistentes discrepancias con las efectuadas a partir del fondo cósmico de microondas, la radiación fósil de la gran explosión. El estudio preliminar de los datos muestra que Gaia ha mejorado la precisión de las mediciones basadas en candelas estándar, explicó Gilmore en la rueda de prensa. Sin embargo, «tomada al pie de la letra, la tensión sigue estando ahí», añade el experto.

El investigador cree probable que en los próximos días aparezcan decenas de artículos a medida que los distintos grupos de todo el mundo comiencen a descargar los datos de Gaia y los introduzcan en algoritmos elaborados y perfeccionados durante años. Así, los investigadores podrán poner a prueba los diferentes modelos que explican la formación de la Vía Láctea a partir de la fusión de galaxias menores, medir la distribución de la materia oscura o refinar las teorías que describen la evolución de las estrellas conforme estas queman su combustible nuclear.

Denis Erkal, astrónomo de la Universidad de Surrey en Guildford, y sus colaboradores tienen pensado usar los datos de Gaia para calcular la masa de la Gran Nube de Magallanes, la mayor de las galaxias enanas que orbitan en las inmediaciones de la Vía Láctea. Para ello, examinarán el movimiento de las estrellas de nuestra galaxia generado por las fuerzas de marea ejercidas por la Gran Nube de Magallanes; algo parecido a calcular la masa de la Luna a partir de sus efectos sobre los océanos de la Tierra.

Catálogos futuros
La colaboración Gaia publicó un catálogo preliminar en 2016, si bien por aquel entonces la misión aún no había reunido datos suficientes para medir directamente la distancia a muchas estrellas. Las versiones futuras -la próxima se espera para 2020- incluirán todavía más información, lo que posibilitará estudios completamente nuevos. Algunos investigadores esperan descubrir decenas de miles de exoplanetas, al detectar el ligero movimiento de vaivén que un planeta genera sobre su estrella anfitriona debido a la atracción gravitatoria; con todo, para ello la sonda aún deberá recopilar datos durante varios años más. Otros inspeccionarán bamboleos estelares parecidos, aunque en busca de indicios del paso de ondas gravitacionales. Además de rastrear estrellas, la misión ha estudiado el movimiento de asteroides y ayudará a identificar cuerpos del sistema solar que algún día pudieran colisionar contra la Tierra.

En febrero, un fallo técnico obligó a que la sonda entrase temporalmente en modo de seguridad. Pero el instrumento goza de buena salud general, afirma Timo Prusti, científico del proyecto y miembro del Centro Europeo de Investigación y Tecnología Espacial que la ESA tiene en Noordwijk, en los Países Bajos. Si nada falla y la ESA continúa extendiendo la misión, la sonda dispone de combustible para seguir operando hasta 2024, lo que sumaría un total de diez años de operaciones.

Davide Castelvecchi/Nature News

Artículo traducido y adaptado por Investigación y Ciencia con el permiso de Nature Research Group.

Esta información ha sido publicada originalmente en Investigación y Ciencia