O melhor mapa disponível da Via Láctea ficou ainda melhor. A última atualização do observatório espacial de Gaia – que está rastreando mais de 1 bilhão de estrelas na Galáxia – fornece não apenas uma imagem estática, mas uma imagem de como as estrelas se moverão com o tempo. Os dados servirão de base a estudos que vão desde as origens e evolução da Galáxia até a localização de sua matéria escura.
“Ainda estou para ver outro projeto em astronomia – ou em qualquer ciência – que tenha causado tanto impacto em uma escala de tempo tão curta”, disse Amina Helmi, astrônoma da Universidade de Groningen, na Holanda. “Meu grupo está pronto para ir e muito animado para descobrir o que há para descobrir e aprender sobre a Via Láctea.” Usando dados que Gaia divulgou em 2018, Helmi e seus colaboradores estudaram os movimentos de um grande número de estrelas para revelar evidências de fusões galácticas que aconteceram bilhões de anos no passado.
Gaia decolou no final de 2013 e começou a observar estrelas em julho de 2014 de um poleiro a 1,5 milhão de quilômetros da Terra. A sonda da Agência Espacial Europeia (ESA) examina continuamente o céu enquanto gira lentamente sobre si mesma, e agora mediu as posições das mesmas estrelas várias vezes. Isso permite que os cientistas rastreiem os movimentos quase imperceptíveis das estrelas na Galáxia ano após ano. Conforme Gaia orbita o Sol, sua mudança de perspectiva também faz com que a posição aparente das estrelas mude em pequenas quantidades – normalmente em um ângulo de milionésimos de grau. Esses deslocamentos podem ser usados para calcular a distância do nosso Sistema Solar usando uma técnica chamada paralaxe.
O tipo de informação que Gaia fornece é o pão com manteiga do campo. Sem uma medição de distância confiável, em particular, pode ser difícil adivinhar o tamanho, idade e brilho de uma estrela e, portanto, modelar sua estrutura e evolução.
Os pesquisadores analisaram os dois conjuntos de dados anteriores da missão, lançados em 2016 e 2018. Eles agora estão sendo citados na literatura a uma taxa de 3.000 vezes por ano, de acordo com Floor van Leeuwen, astrônomo da Universidade de Cambridge, no Reino Unido. Um site catalogou 4.324 artigos arbitrados com base em dados Gaia até agora. “Você pode ver a influência dos dados de Gaia se espalhando por toda a astronomia”, diz ele.
Depois que a última atualização foi lançada em 3 de dezembro, os astrônomos começaram a tweetar sobre as verificações que fizeram em suas estrelas favoritas. “É como um Natal antecipado para os astrônomos galácticos”, tuitou Michelle Collins, da Universidade de Surrey, no Reino Unido. João Alves, da Universidade de Viena, publicou gráficos do mesmo grupo de estrelas para comparar o último conjunto de dados Gaia com o anterior, agradecendo à ESA “e aos 400 cientistas da Europa que tornam esta missão um sonho”.
Despejo de dados
A atualização mais recente do Gaia consiste em 1,3 terabytes – contra os 551 gigabytes do anterior – e é baseada em cerca de três anos de dados. A missão expandiu seu catálogo de estrelas em 15%, para 1,8 bilhão, e suas medições se tornaram mais precisas. Em comparação com 2018, as medições de distância de Gaia são 50% melhores e as de velocidades estelares são 100% melhores, diz van Leeuwen.
Para alcançar essa melhoria, a equipe da missão teve que superar um problema inesperado com a sonda. Conforme a espaçonave gira, a luz do sol incide sobre ela em vários ângulos, o que deforma levemente sua forma. Isso afetou suas medições de posições estelares mais do que o esperado. Mas a equipe agora aprendeu como corrigir esse efeito, pelo menos em parte, diz van Leeuwen. Isso significa que para estrelas de até cerca de 5.000 parsecs (16.000 anos-luz) do Sistema Solar, ele pode medir distâncias com uma precisão de até 10%. Quando a missão for concluída, a equipe espera atingir esse nível de precisão até distâncias de 10.000 parsecs, que era seu plano original (ver ‘ouro de Gaia’).
O lançamento de dados inclui um censo completo da vizinhança do Sol: todos, exceto as estrelas mais fracas dentro de 100 parsecs (326 anos-luz), totalizando mais de 300.000 objetos. A medição detalhada dos movimentos estelares de Gaia também permitiu aos pesquisadores prever como será o céu noturno da Terra por 1,6 milhão de anos: conforme as estrelas se movem, todas as constelações que vemos atualmente irão eventualmente desaparecer.
Além de estrelas, Gaia também mapeia quasares, os corações de fogo de outras galáxias muito mais distantes. Os quasares estão muito distantes para mostrar qualquer paralaxe e parecem essencialmente imóveis – o que os torna pontos de referência ideais para rastrear os movimentos de outras coisas, incluindo as placas tectônicas na Terra. Mas, por causa de um efeito óptico de relatividade, o céu parece ligeiramente deformado na direção do movimento do Sistema Solar na Via Láctea. Agora Gaia mediu como essa direção muda ligeiramente, como resultado da atração gravitacional da Galáxia: ao longo de um ano, o Sistema Solar acelera 7 milímetros por segundo.
Denis Erkal, um astrônomo da Universidade de Surrey, no Reino Unido, rapidamente usou os dados sobre a aceleração do Sistema Solar para descartar a presença de nuvens massivas de matéria escura no espaço próximo. O enredo que ele tweetou fornece apenas um cálculo aproximado, mas já sugere estudos que podem se tornar viáveis à medida que a missão reúna mais dados.
Um conjunto de dados mais completo deve ser publicado em 2022 e incluirá espectros estelares atualizados. Ele também deve mostrar milhares de estrelas balançando sob a atração gravitacional de outro objeto, fornecendo uma nova ferramenta para descobrir milhares de exoplanetas massivos. Depois disso, a equipe de Gaia espera produzir pelo menos mais um mapa amplamente aprimorado da Galáxia. A sonda tem combustível suficiente para continuar operando até 2025.
Publicado em 07/12/2020 21h40
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