Gaia creëert een ongelooflijk nauwkeurige driedimensionale kaart van meer dan een miljard sterren in de Melkweg en daarbuiten. Het brengt hun beweging, helderheid, temperatuur en compositie in kaart. Deze enorme sterrentelling zal de gegevens opleveren die nodig zijn om een reeks belangrijke vragen over de oorsprong, structuur en evolutionaire geschiedenis van de Melkweg te beantwoorden.
De samenwerking tussen European Space Agency (ESA) en Gaia heeft nieuwe gegevens onthuld in de vorm van vijf belangrijke productreleases. De resultaten zijn zeer opwindend en vormen tevens de eerste preview van de vierde versie van de Gaia-sterrencatalogus (GaiaDR4), die naar verwachting eind 2025 zal verschijnen.
De Gaia-satelliet brengt de hemel sinds 2014 in kaart en de kaarten bevatten sterren die een miljoen keer zwakker zijn dan wat met het blote oog kan worden gezien. De meest complete en gedetailleerde derde versie van de sterrencatalogus (GaiaDR3) zal in juni 2022 verschijnen, wat een mijlpaal is in het astrofysisch onderzoek. De uitzonderlijk nauwkeurige stellaire afstanden, bewegingen en fundamentele parameters van Gaia, evenals de classificatie van quasars en nauwkeurige astrometrie van asteroïden, maken nu deel uit van het dagelijkse werk en onderzoek van de meeste astronomen.
De bolvormige sterrenhoop Omega Centauri is een van de hoogtepunten van de onlangs vrijgegeven gegevens. De cluster bevat ongeveer 10 miljoen sterren en lijkt erg dicht aan de hemel te staan, wat een uitdaging voor Gaia vormt om ze op te lossen. Bedenk dat GaiaDR4 naar verwachting verschillende technologieën zal gebruiken om gegevens in de dichtste en meest interessante gebieden te verwerken. Door de opwerking van de Omega Centauri-cluster zijn astrometrische en fotometrische metingen van nog eens 526.587 sterren in de kern hersteld.
Hoewel Gaia dezelfde sterren meerdere keren gedurende verschillende tijdperken heeft waargenomen, heeft ESA tot nu toe alleen gemiddelde metingen gepubliceerd. Dit weerhoudt Gaia er niet van variabele sterren te identificeren, maar de kenmerken zoals momentane fotometrie en radiale snelheid die bij het classificatieproces worden gebruikt, zijn nog niet gepubliceerd. Terwijl we wachten op Gaia DR4 zullen alle waarnemingsgegevens (duraal en gemiddeld) worden vrijgegeven, waarbij ook tijdreeksgegevens van de hoogste kwaliteit zullen worden vrijgegeven voor 9164 lange-periodieke veranderlijke sterren als onderdeel van deze belangrijke productreleases. Dit zal de wetenschappelijke gemeenschap helpen zich voor te bereiden op de grote hoeveelheid gegevens die Gaia in 2025 zal verstrekken.
De ruimte tussen de sterren is niet helemaal leeg. Het is gevuld met gas en stof met een lage dichtheid, bestaande uit atomen, ionen en moleculen. Dit interstellaire materiaal absorbeert en verstrooit licht, waardoor de lichtstroom van de ster steeds roder en zwakker wordt. Andere brede kenmerken verschijnen in stellaire spectra, bekend als 'interstellaire diffusiebanden'. Ze worden veroorzaakt door de absorptie van zeer complexe moleculen die in bepaalde richtingen in het interstellaire medium worden aangetroffen. Dergelijke interstellaire dispersies bestaan binnen het golflengtebereik van de Gaia Radial Velocity Spectrometer, die de vorming van de galactische schijf en zijn spiraalarmen volgt.
Aan het ene uiteinde van de afstandsschaal, vlakbij de grens van ons waarneembare universum, detecteert Gaia quasars. Sommige van deze quasars bevinden zich mogelijk zo dicht bij massieve sterrenstelsels aan de hemel dat hun lichtpaden worden afgebogen door de zwaartekrachtbron van het sterrenstelsel, alsof ze door een lens gaan. De zwaartekrachtsluchtspiegeling die door lenzen wordt geproduceerd, kan worden gebruikt om rechtstreeks de leeftijd en de uitdijingssnelheid van het universum te schatten. De afgelopen maanden heeft het Gaia-team 381 nieuwe kandidaat-quasars en luchtspiegelingen ontdekt.
Aan de andere kant van de afstandsschaal heeft het Gaia-team 156.764 asteroïden opnieuw verwerkt, maar daarbij gebruik gemaakt van 66 maanden aan gegevens in plaats van de 34 maanden van DR3. Als gevolg hiervan bestrijken de waarnemingen van de meeste asteroïden in de hoofdgordel nu een volledige cirkel rond de zon, waardoor de baan wordt gesloten en de baannauwkeurigheid aanzienlijk wordt verbeterd.
Bijdragen en toekomstperspectieven
De expertise van astrofysici aan de Universiteit Leuven in België, de Koninklijke Sterrenwacht van België, de Université Libre de Bruxelles, de Universiteit Antwerpen en de Universiteit van Luik speelde een belangrijke rol bij het verwerken en analyseren van Gaia-gegevens en in het bijzonder bij het implementeren van belangrijke productreleases. Hun werk werd ondersteund door het Federaal Wetenschapsbeleid (BELSPO) via het ESA PRODEX-programma. Naast het leveren van nieuwe gegevens als aanvulling op de derde versie van de Gaia Star Catalog, biedt de belangrijkste productlancering ook een proof-of-concept voor verschillende nieuwe functies die zijn geïmplementeerd in de data-analysepijplijn, waardoor het datavolume van DR4 wordt verdubbeld. Ze bieden een essentieel en nuttig overzicht van alle beloften die de Vierde Editie van de Sterrencatalogus zal waarmaken.