La Via Lattea in 3D. Grazie alla missione Gaia, la mappa più dettagliata di sempre

Fondamentale il ruolo dell'Italia nel programma scientifico lanciato dall'Esa che ha raccolto dati tra il 2014 e il 2017

ROMA – Creare la mappa tridimensionale più precisa mai realizzata della nostra galassia, la Via Lattea, con la posizione, la distanza e il moto di quasi due miliardi di stelle. Questo era il principale obiettivo della missione Gaia, il programma scientifico dell’Esa, Agenzia spaziale europea, lanciata il 19 dicembre 2013. Le informazioni raccolte da Gaia permettono di rivelare la composizione, la formazione e l’evoluzione della nostra galassia, ma anche comprendere la storia della formazione e i prossimi stadi evolutivi.

Gaia ha creato anche la mappa della composizione chimica delle stelle, con cui si può stimare l’età delle diverse popolazioni stellari e, insieme alle informazioni sui loro moti passati, ricostruire la storia di formazione della Via Lattea. Non manca la mappa di quel che pervade gli spazi interstellari: la miscela di gas e polvere da cui nascono le stelle. Gran parte di queste informazioni, composizioni chimiche, temperature stellari, colori, masse, età e velocità radiali, è stata rivelata dalle osservazioni spettroscopiche del nuovo catalogo, che contiene spettri a bassa risoluzione per 220 milioni di stelle e ad alta risoluzione per circa un milione. La terza release dei dati di Gaia include anche sottoinsiemi speciali di stelle: oltre 800mila sistemi binari, formati da due stelle tenute insieme dalla mutua gravità, e 10 milioni di stelle variabili, la cui luminosità varia nel tempo.

IL RUOLO FONDAMENTALE DELL’ITALIA

In una conferenza organizzata da Asi, Agenzia spaziale italiana, e Inaf, Istituto nazionale di Astrofisica, è stato presentato il terzo catalogo della missione e i principali risultati scientifici ottenuti, sottolineando l’importante contributo fornito dall’Italia. L’Italia, infatti, ha avuto un ruolo cruciale nel Data Processing and Analysis Consortium (DPAC), il consorzio pan-europeo che si occupa di elaborare e analizzare i dati raccolti dal satellite e trasformarli in un catalogo a disposizione dell’intera comunità astronomica mondiale. L’Istituto nazionale di Astrofisica vede coinvolte nel DPAC ricercatori e ricercatrici presso le sedi di Bologna, Catania, Milano, Firenze, Napoli, Padova, Roma, Teramo e Torino. Torino ospita anche uno dei sei centri di elaborazione dati della missione Gaia, presso Altec S.P.A., interamente dedicato alla validazione astrometrica sotto la supervisione scientifica dell’Inaf. L’Asi finanzia e supporta tutta queste attività insieme a quelle dedicate alla validazione e allo sfruttamento scientifico dei dati rilasciati presso il proprio Space Science Data Center.

LE NOVITÀ DEL NUOVO CATALOGO

Il terzo catalogo contiene informazioni nuove e migliorate su circa due miliardi di sorgenti: si tratta per la maggior parte di stelle, ma sono inclusi anche oggetti del Sistema solare e sorgenti extragalattiche. Questi dati sono stati raccolti tra il 25 luglio 2014 e il 28 maggio 2017. Una delle novità è costituita dal catalogo di un numero significativo di spettri, che possono essere utilizzati per determinare con precisione la luminosità, temperatura, massa e composizione chimica delle sorgenti. Il catalogo include anche le velocità radiali di 33 milioni di stelle, con un incremento di cinque volte rispetto al secondo catalogo Gaia. La velocità radiale è la velocità con cui gli oggetti si allontanano o si avvicinano a noi e fornisce la terza dimensione della velocità nella mappa di Gaia della nostra galassia.

Dalla terza release è emersa la capacità di Gaia di rilevare i terremoti stellari, movimenti sulla superficie di una stella che ne cambiano la forma. In passato, Gaia aveva già riscontrato oscillazioni radiali che causano il rigonfiamento e il restringimento periodico delle stelle, mantenendo però la loro forma sferica. Le oscillazioni non radiali individuate grazie ai nuovi dati sono invece più simili a tsunami su larga scala, cambiando la forma globale di una stella, e sono quindi più difficili da rilevare. Il potenziale di scoperte rese possibili da Gaia si estende a tutte le scale dell’Universo, vicine e lontane. La nuova edizione della ‘mappa galattica’ di dati contiene anche un catalogo di 156mila asteroidi e altri piccoli corpi rocciosi del Sistema Solare, incluse informazioni sui loro colori e possibili lune, che permetterà di studiarne in dettaglio le orbite e la composizione chimica. Completano il quadro cosmico un catalogo di 1.9 milioni di quasar, sorgenti puntiformi al centro di galassie lontanissime la cui emissione è causata dall’attività del buco nero supermassiccio centrale, e di 2.9 milioni di galassie.