Europa har¨¢ un censo de estrellas con una precisi¨®n sin precedentes

Mucho ha llovido desde que el griego Hiparco realizara el primer cat¨¢logo estelar, all¨¢ por el 129 a.C. Con la ¨²nica ayuda de sus ojos, Hiparco registr¨® de modo sistem¨¢tico la posici¨®n y brillo relativo de unas 1.000 estrellas. En los siglos siguientes muchos fil¨®sofos y cient¨ªficos, como la tan de moda Hypatia de Alejandr¨ªa, demostrar¨ªan la necesidad de los mapas estelares para navegar y har¨ªan avanzar la ciencia de la astronom¨ªa de posici¨®n, hasta que en el siglo XVI Tycho Brahe logr¨® revolucionar el campo con la precisi¨®n de sus observaciones -las que permitieron a Johannes Kepler postular que los planetas se mueven en ¨®rbitas el¨ªpticas alrededor del Sol-. Ahora, con el telescopio Gaia de la Agencia Europea del Espacio (ESA), se avecina una nueva revoluci¨®n.

Al cabo de seis meses de operaciones, 'Gaia' habr¨¢ observado el cielo al completo y habr¨¢ recopilado datos sobre 1.000 millones de objetos

La posici¨®n y el movimiento de las estrellas nos aporta informaci¨®n muy valiosa sobre la historia de su formaci¨®n -si fueron capturadas por otras galaxias, por ejemplo-, y sobre la distribuci¨®n de la materia en nuestra galaxia. En 1989 el sat¨¦lite de la ESA Hipparcos, en ¨®rbita terrestre, inaugur¨® la era de la astrometr¨ªa espacial. La astrometr¨ªa es la ciencia que estudia la posici¨®n y movimientos de los objetos estelares. Hipparcos realiz¨® durante varios a?os m¨²ltiples mediciones que permitieron, tras una ardua labor de procesado de datos, crear un nuevo cat¨¢logo astrom¨¦trico con 100.000 estrellas, 100 veces m¨¢s preciso que los anteriores.

Pero los astr¨®nomos piden m¨¢s. Con la misi¨®n Gaia, que se lanzar¨¢ en 2012, la astrometr¨ªa dar¨¢ otro paso de gigante. Gaia lograr¨¢ una precisi¨®n del orden de 20 microsegundos de arco (equivalente al ¨¢ngulo creado por una moneda de un euro sobre la Luna vista desde la Tierra). Se puede consultar (en ingl¨¦s) la informaci¨®n sobre esta misi¨®n en esta p¨¢gina web de la ESA.

Medir 1.000 millones de estrellas

Para poder realizar su misi¨®n Gaia viajar¨¢ a un punto virtual en el espacio -el segundo punto lagrangiano- situado a 1,5 millones de kil¨®metros y donde la gravedad de la Tierra y el Sol se combinan de tal forma que los sat¨¦lites pueden quedar como colgados en el espacio. El ambiente ah¨ª es mucho m¨¢s estable del que se podr¨ªa alcanzar en la superficie terrestre o incluso del que goz¨® Hipparcos. Una vez alcanzada su ¨®rbita operacional, Gaia comenzar¨¢ a barrer el cielo concienzudamente, dando una vuelta sobre s¨ª mismo cada seis horas y registrando la posici¨®n de los objetos que entren en el campo de visi¨®n de sus dos telescopios gemelos.

Al cabo de seis meses de operaciones, Gaia habr¨¢ observado el cielo al completo y habr¨¢ recopilado datos sobre 1.000 millones de objetos. Para poder alcanzar la precisi¨®n requerida se han de completar varias mediciones de los mismos objetos con ¨¢ngulos y tiempos diferentes, por eso el sat¨¦lite continuar¨¢ su misi¨®n durante cinco a?os hasta observar cada estrella un promedio de 80 veces.

Gaia dispondr¨¢ adem¨¢s de un instrumento para medir el color de las estrellas y otro para determinar su espectro. El color ayuda a los astr¨®nomos a conocer el tipo, tama?o y edad de las estrellas, mientras que el espectro habla de la velocidad a la que se alejan o acercan.

10.000 nuevos planetas extrasolares

El cat¨¢logo de datos que producir¨¢ Gaia tendr¨¢ un gran impacto en muchas ¨¢reas de la astronom¨ªa. Permitir¨¢ ahondar en la estructura y evoluci¨®n de nuestra galaxia, y tambi¨¦n se espera descubrir unos 10.000 nuevos planetas extrasolares; m¨¢s de 100.000 nuevos asteroides y varios cientos de millones de sistemas m¨²ltiples.

La construcci¨®n del sat¨¦lite, un reto tecnol¨®gico de primer orden, se lleva a cabo bajo supervisi¨®n de la ESA por empresas de toda Europa, con EADS Astrium como contratista principal. El sat¨¦lite utiliza 10 espejos y 106 detectores. Su sofisticado procesador de a bordo le permitir¨¢ acumular los datos de las im¨¢genes a medida que el sat¨¦lite gira. Las estaciones de seguimiento recibir¨¢n los datos cada noche y los transmitir¨¢n al centro de control de operaciones situado en Alemania; de ah¨ª los datos ser¨¢n reenviados al Centro Europeo de Astronom¨ªa Espacial de la ESA (ESAC), en Villanueva de la Ca?ada (Madrid). En el ESAC se realizar¨¢ una parte importante del procesado de datos y las operaciones cient¨ªficas.

El an¨¢lisis completo de los datos llevar¨¢ varios a?os, involucrar¨¢ a m¨¢s de 500 cient¨ªficos e ingenieros y tendr¨¢ lugar en varios centros distribuidos por toda Europa. Espa?a realiza una contribuci¨®n importante al proyecto, a trav¨¦s de varios investigadores de la Universidad de Barcelona, donde se llevan a cabo tareas tales como la simulaci¨®n de los datos que Gaia generar¨¢ y donde tambi¨¦n se llevar¨¢ a cabo parte del procesado.

Esta maravilla de la ingenier¨ªa comenzar¨¢ su vuelo en la primavera de 2012 desde la Guayana Francesa, a bordo de un cohete ruso Soyuz. Los primeros resultados del cat¨¢logo estar¨¢n disponibles alg¨²n tiempo m¨¢s tarde. El procesado final puede alargarse hasta 2020. Los datos finales servir¨¢n entonces para que los j¨®venes Hiparcos y Tychos del siglo XXI nos desvelen nuevos misterios del universo en que vivimos.

Pilar de Teodoro y Jos¨¦ Hern¨¢ndez son ingenieros de la Agencia Europea del Espacio en el ESAC