miércoles, 3 de julio de 2013

GAIA UNA MISIÓN DE ASTROMETRÍA


Imagen artística de GAIA mapeando la Vía Látea - Crédito ESA


La palabra GAIA tiene acepciones que no solo se refieren a la Tierra, sino también al espacio que nos rodea.
En la mitología griega,  GEA, GAYA o GAIA corresponde al nombre de la Diosa primigenia de la Tierra.Es una deidad primordial y ctónica en el antiguo panteón griego, considerada la Tierra-Madre.
Gaia Online, es un sitio web en inglés de  redes sociales, foros y animé. 
La Hipótesis de Gaia es un conjunto de modelos científicos de la biosfera en el cual se postula que la vida fomenta y mantienen unas condiciones adecuadas para sí misma, afectando el entorno. Gaia se comportaría  como un sistema auto-regulador que tiende al equilibrio. 
Misión Gaia de la Agencia Espacial Europea está vinculada a la cartografía espacial.

El verdadero pionero de la ciencia de la astrometría fue el antiguo astrónomo griego Hiparco, quien en 129 a.C, y con observaciones oculares a sólo ojo desnudo y geometría simple, catalogó las posiciones relativas de cerca de mil estrellas. Determinó su brillo relativo y la posición con una precisión de alrededor de un grado (el ángulo equivalente a la altura aparente de una persona a una distancia de 100 m).
Así comenzó la rama más antigua de la astronomía – la astrometría - es decir, el estudio de la relación geométrica entre objetos en el cielo y sus movimientos aparentes y verdaderos. Durante muchos siglos, los astrónomos han dedicado su tiempo al arte de la determinación de la posición relativa de las estrellas, un requisito fundamental para la catalogación del cielo nocturno.
Los avances en la precisión de los ángulos de medición sólo se aceleraron en el siglo 16 con las observaciones estelares del astrónomo Tycho Brahe con sextantes y cuadrantes. Se las arregló para fijar posiciones de las estrellas con una precisión de alrededor de la mitad de una minuto de arco (un minuto de arco es 1/60 de grado).
En 1609 se inventó el telescopio y más tarde los instrumentos que podrían ser utilizados con telescopios para determinar los ángulos en el espacio. Por último, los astrónomos pudieron determinar los ángulos con una precisión mayor que el ojo humano puede ver.
En el siglo 18, fueron  mejoradas las precisiones a la orden de segundos de arco, y por el siglo 19, a las fracciones de un segundo de arco.



Enlace vídeo Gaia escaneando el cielo aquí

Esto, finalmente, abrió la posibilidad de medir el paralaje estelar, el cambio en la posición aparente de una estrella cuando se ve desde dos posiciones ampliamente separadas, por ejemplo tal como se ve desde la Tierra 6 meses a cada lado de su órbita alrededor del sol.
Utilizando la trigonometría, el ángulo de paralaje se puede convertir en una distancia precisa. Pero es una muy pequeña cantidad - incluso la estrella más cercana tiene un paralaje de menos de 1 segundo de arco - hace la medición accesible sólo a instrumentos más sensibles, y sólo para las estrellas más cercanas.

La cartografía [del del griego χάρτις, chartis = mapa y  αφειν, graphein = escrito] es la ciencia que se encarga del estudio y de la elaboración de los mapas geográficos, territoriales y demás diferentes dimensiones lineales. Esta ciencia, unida al paralaje y la astrometría, es lo que ha llevado su aplicación al espacio; es así como la Agencia Espacial Europea [ESA en inglés] propuso el nombre de GAIA para una sonda espacial, que efectuará una Misión de Astrometría, que permitirá obtener un catálogo de aproximadamente mil millones de estrellas de magnitud hasta 20.
El programa de GAIA se cumplió dentro de los parámetros de fabricación, y en la actualidad, está lista para partir a su lugar de lanzamiento en la Guayana Francesa, desde donde iniciará una misión de 5 años para cartografiar las estrellas con una precisión sin precedentes. 
Su objetivo principal, es crear un mapa de nuestra galaxia, la Vía Láctea, en 3D observando repetidamente millones de estrellas para determinar suposición precisa en el espacio y sus movimientos a través de él.
También se evaluarán las propiedades físicas vitales de cada estrella, incluyendo la temperatura, la luminosidad y la composición. El censo que resulte, permitirá a los astrónomos determinar el origen y evolución de nuestra galaxia.

GAIA también podrá descubrir objetos nunca antes vistos, como los asteroides de nuestro Sistema Solar, planetas alrededor de estrellas cercanas y la exploración de supernovas en otras galaxias, esta  información permitirá conocer como está hecha la Vía Láctea
Gaia será lanzada dentro del segundo semestre de 2013, mediante un cohete Soyuz Ariane, desde el Puerto Espacial Europeo de Kourou, en la Guayanas Francesa. Una vez en el espacio, se ubicará en una órbita alrededor del Sol cercana a los 1,5 millones de kilómetros a partir de la órbita de la Tierra, conocida como el Punto de Lagrange 2 [L2].

Durante su misión de 5 años, la nave girará lentamente, barriendo con sus dos telescopios equipados con la cámara digital  más grande jamás lanzada al espacio – con cerca de un mil millones de pixeles – a través de todo el cielo. GAIA medirá más o menos el 1% de todas las estrellas que se extienden a través de la Vía Láctea, o sea, aproximadamente mil millones de estrellas.
Como GAIA se mueve alrededor del Sol, se medirá en repetidas ocasiones la posición de cada estrella permitiendo determinar la distancia a través de un efecto de perspectiva conocido como paralaje.

Dos observadores, en A y en B, ven a O en posiciones distintas respecto al fondo, se debe al paralaje. Crédito Wikipedia

Estos datos en combinación con las otras mediciones, equiparán a los astrónomos con la información que necesitan para reconstruir la historia de la Vía Láctea. También la Misión descubrirá dentro del Sistema Solar,  nuevos asteroides, y nuevos exoplanetas que orbiten alrededor de otras estrellas.

En 1989, a más de 2000 años después que Hiparco miró por primera vez los cielos, la ESA lanzó una misión que lleva su nombre: Hipparcos, fue el primer satélite dedicado a la astrometría, y revolucionó el campo de la astronomía de precisión, mejorando esas precisiones logradas, en unas 100 veces a tan sólo 1 milisegundo de arco.
En 1997 fueron publicados los datos recogidos entre 1989 y 1993, por la Misión Hipparcos. Contiene las posiciones, distancias y movimientos - 200 veces más preciso que cualquier medida anterior - para casi 120 000 estrellas. Un segundo y más grande catálogo - el catálogo Tycho - contiene datos de 2,5 millones de estrellas con una precisión menor. Estos catálogos establecieron el precedente de las posiciones estelares que se utilizan de forma continua en la investigación en ciencias del espacio y de la navegación naves espaciales.

Gaia continuará el noble legado europeo de la cartografía de estrellas. Está destinada a catalogar mil millones de estrellas, midiendo su posición, velocidad  y  su movimiento de cada estrella, será  200 veces más precisa que la misión Hipparcos, y la producción de 10 000 veces más datos que su predecesor. Con esta información,  los astrónomos serán capaces de rastrear el pasado de la trayectoria de las estrellas, por lo que en última instancia, descifrará la historia de la Vía Láctea.
GAIA debería incluso, ser capaz de lograr un sondaje de la distribución de la materia oscura, la sustancia invisible que solo es detectada a través de su influencia gravitatoria sobre los objetos celestes.
También pondrá a prueba la Teoría General de la Relatividad de Einstein, al observar cómo la luz es desviada por los objetos masivos como el Sol y sus planetas, así como por otras estrellas.
La extraordinaria precisión de Gaia representa el sueño de los astrónomos en la historia, y sacará a la luz las respuestas a las muchas preguntas que se han planteado a lo largo del camino.
Fuente: ESA / Wikipedia