In astronomia si getta il termine "anno luce" apparentemente veloce quanto la luce stessa viaggia. La parallasse di una stella - il suo minuscolo spostamento apparente una volta all'anno causato dal nostro punto di vista mobile sulla Terra - indica la sua distanza più realmente di qualsiasi altro metodo.
Parallasse accurate delle stelle vicine formano la base dell'intera scala della distanza cosmica verso le galassie più lontane. È una scienza cruciale che sta per fare un grande salto in avanti. L'osservatorio Gaia tanto atteso dell'Agenzia spaziale europea - lanciato il 19 dicembre 2013 - è ora pronto per iniziare la sua missione scientifica.
L'obiettivo di Gaia è quello di creare la mappa più accurata della Via Lattea. Individuerà le posizioni di un miliardo di stelle fino a 20esimo magnitudo - quasi l'uno percento di tutte le stelle della galassia della Via Lattea.
"Analizzeremo ... un miliardo - se non di più - le stelle con gli strumenti di astrometria e fotometria, misurando la posizione e il movimento di ogni stella fino a 100 volte in modo più accurato del precedente Ipparco di Gaia e per un numero molto più grande di stelle", ha detto Giuseppe Sarri, Gaia Project Manager dell'ESA, in un comunicato stampa.
Sebbene l'obiettivo di Gaia sia ingannevolmente semplice, è impossibile farlo dai telescopi terrestri in cui la turbolenza dall'atmosfera terrestre è semplicemente troppo elevata. Gaia aggira questo problema essendo al di sopra dell'atmosfera terrestre. Misurerà le distanze con una precisione di almeno 25 microarcsecondi. È come misurare la larghezza apparente di un capello umano a Chicago visto dalla distanza di New York.
Per fare questo, Gaia scruterà ripetutamente il cielo, osservando ciascuna delle sue miliardi di stelle in media 70 volte in cinque anni. Girerà lentamente una volta ogni sei ore, spazzando i suoi due telescopi attraverso il cielo e focalizzando la luce dai loro campi separati sulla più grande fotocamera digitale mai volata nello spazio, con quasi un miliardo di pixel.
Mentre le stelle si spostano attraverso la telecamera, vengono misurate le posizioni relative di tutte le stelle rilevate. Nel tempo, verrà creata una rete completa di posizioni, che alla fine produrrà una mappa 3D altamente accurata.
Gaia è ora pronta per iniziare la sua fase scientifica quinquennale, ma non sarebbe una vera missione scientifica senza alcuni difetti inaspettati.
Un problema scoperto presto era il congelamento dell'acqua su alcune parti dell'ottica, causando una temporanea riduzione della trasmissione dei telescopi. L'acqua è stata probabilmente intrappolata nel veicolo spaziale prima del lancio ed è emersa una volta che era nel vuoto. Il riscaldamento dell'ottica interessata per rimuovere il ghiaccio ha ampiamente risolto il problema.
Un altro problema è un livello più elevato di "luce diffusa" che raggiunge la videocamera di Gaia rispetto a quanto previsto prima del lancio. Sembra essere una miscela di luce proveniente dal Sole che si fa strada oltre il parasole di Gaia di 10 m di diametro e la luce proveniente da altri oggetti astronomici. Questo impatto dovrebbe essere più significativo per qualsiasi stella debole osservata.
"Tuttavia, stiamo ottimizzando il software di bordo per mitigare il più possibile l'impatto causato da questi livelli di luce di sfondo più elevati e siamo certi che non saremo lontani dalla nostra stima iniziale e alquanto conservativa di studio di 150 milioni di stelle con [ lo] spettrometro di velocità radiale, come previsto ", ha detto Sarri.
Infine, Gaia contiene un dispositivo laser progettato per misurare l'angolo di separazione tra i suoi due telescopi. Ciò è necessario per correggere le variazioni periodiche attese causate da cambiamenti termici durante la rotazione di Gaia. Sebbene il sistema funzioni, le variazioni rilevate sono più grandi del previsto, quindi verranno compiuti ulteriori sforzi per misurare accuratamente le variazioni.
Tuttavia, i test effettuati durante la messa in servizio hanno dimostrato che in alcuni casi Gaia potrebbe essere in grado di funzionare meglio del previsto. Da un lato, potrebbe essere possibile estendere la portata di Gaia alle stelle anche più deboli di 20esimo la grandezza, mentre d'altra parte, i cambiamenti del software possono consentire a Gaia di misurare quasi tutte le stelle più luminose del cielo, precedentemente escluse come troppo luminose per un sistema così sensibile.
"La fase di commissioning è stata impegnativa e, sebbene alcune attività siano in corso, tutto sommato Gaia è in buona forma per mantenere la sua promessa - tutti gli obiettivi scientifici fondamentali sono ancora raggiungibili, come sperato", ha dichiarato Timo Prusti, Project Scientist dell'ESA per Gaia.
Puoi seguire la missione di Gaia e i futuri risultati scientifici sul suo blog.
