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Il primo catalogo GAIA comincia a formarsi

Rappresentazione "artistica" di Gaia
Rappresentazione "artistica" di Gaia Copyright: ESA/ATG medialab

In questi giorni, 200 ricercatori riuniti in Olanda stanno esamninando i dati raccolti in oltre un anno da Gaia in preparazione della pubblicazione del primo, rivoluzionario catalogo astrometrico la prossima estate.

 L'appuntamento è a Leida dal 16 al 20 Novembre; qui gli scienziati e i programmatori del Gaia Data Processing and Analysis Consortium (DPAC), un consorzio pan-europeo creato appositamente nel 2006, si stanno incontrando e passano in rassegna i dati raccolti dal satellite astrometrico europeo in oltre un anno di attività scientifica di routine (iniziata a Luglio dell'anno scorso). Con più di un quarto dei dati totali previsti per la missione quinquennale già a portata di mano, i membri DPAC sono in una situzione ideale per fare un bilancio dei risultati ottenuti fino ad oggi e prepararsi per le prossime tappe principali; in particolare, si perpara il rilascio di un primo catalogo intermedio e lo scenario attuale ne prevede la pubblicazione tra meno di un anno.

 Il consorzio è composto da nove unità di coordinamento (CU), ciascuna incentrata su un particolare insieme di operazioni di elaborazione dei dati. A loro volta, le unità di coordinamento sono supportate da sei centri di elaborazione dati (DPC) che ospitano l'hardware necessario per il lavoro. Anche se i singoli CU e DPC tengono incontri regolari e teleconferenze, per discutere il loro lavoro collaborativo su una varietà di piattaforme, l'incontro di Leida fornirà loro una rara opportunità di condividere e discutere faccia a faccia con i colleghi di tutte le unità del consorzio. All'ordine del giorno ci sono diverse sessioni plenarie per presentare lo stato attuale. Ci sarà anche una serie di "sessioni scheggia" dedicati a specifici temi di trattamento dei dati, durante le quali gli scienziati avranno la possibilità di lavorare tra loro e appianare eventuali problemi che sono emersi durante l'anno passato, il tutto con l'obiettivo di pubbicare il primo catalogo intermedio il prossimo anno.

DPAC

I 24 paesi che partecipano al consorzio DPAC e i relativi centri di elaborazione in Europa - Credit: ESA

 Ormai, Gaia ha accumulato circa 340 miliardi di misurazioni posizionali o astrometriche, 68 miliardi valori di luminosità, o dati fotometrici, e 6,7 miliardi di spettri. Ciascuno di questi  dati è associato un oggetto celeste che passa attraverso il piano focale Gaia durante la scansione. Ma questo di per sé non è sufficiente a produrre i parametri astrometrici assoluti di posizione,  parallasse e movimento apparente - che sono l'obiettivo finale di Gaia. Questi parametri possono essere ottenuti solo risolvendo un sistema matematico complesso che contenga dati raccolti su un periodo più lungo. Per le stelle luminose del campione è possibile aggiungere una terza informazione cinematica, quando la velocità radiale viene estratto dagli spettri osservati.

 Il primo catalogo conterrà le seguenti informazioni:

  • Posizioni (ascensione retta e declinazione) e magnitudine per tutte le stelle osservate, con una incertezza accettabile (ma migliorabile!) nella posizione. Per questa versione, si presume che almeno il 90% del cielo potrà essere coperto. Il rilascio riguarderà stelle singole, con una comportamento astrometrico "normale".
  • La soluzione completa dei 5 parametri astrometrici - posizione, parallasse e moto proprio - per circa 2 milioni di stelle appartenenti al catalogo in comune con il Tycho-2 (Tycho-Gaia Astrometric Solution TGAS).
  • Dati fotometrici ad elevata cadenza temporale su stelle variabili RR lyrae, osservate nella fase iniziale di routine (una speciale modalità di scansione che ha coperto ripetutamente i poli eclittici per la taratura degli strumenti).

 In seguito, con cadenza approssimativamente annuale, verranno pubblicati cataloghi sempre più precisi e completi, fino a quello definitivo del 2022 che utilizzerà anche osservazioni fatte da Terra e conterrà, oltre alle posizioni di circa 1 miliardo di stelle, la lista completa dei pianeti extra-solari scoperti da Gaia!

20150115a

Distribuzione delle stelle nel catalogo Tycho-2. I colori codificano la densità di stelle per grado quadrato (la Via Lattea è in blu) e le coordinate sono quelle equatoriali

Source: Michalik,Lindegren, Hobbs (preprint on arXiv)

 Lanciato nel dicembre 2013, il satellite Gaia dell'ESA ha iniziato le operazioni scientifiche di routine il 25 luglio 2014. Mentre esegue la scansione continua del cielo dal punto di librazione L2 di Lagrange, Gaia registra la posizione, la luminosità e colori di qualsiasi oggetto più luminoso di 20° magnitudine che attraversa la sua campo visivo (anche se con qualche limitazione imposta dal problema di luce diffusa dal ghiaccio). Questo enorme censimento stellare fornirà le basi per affrontare una vasta gamma di importanti problemi legati alla origine, la struttura e la storia evolutiva della nostra Galassia. Si veda per approfondimenti la serie di quattro articoli che abbiamo realizzato su Gaia.

 

Fonti:
- http://sci.esa.int/gaia/56838-gaia-data-processing-consortium-meets-ahead-of-first-catalogue-release-next-year/
-
http://www.cosmos.esa.int/web/gaia/release

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Marco Di Lorenzo (DILO)

Sono laureato in Fisica e insegno questa materia nelle scuole superiori; in passato ho lavorato nel campo dei semiconduttori e dei sensori d'immagine. Appassionato di astronautica e astronomia fin da ragazzo, ho continuato a coltivare queste passioni sul web, elaborando e pubblicando numerose immagini insieme al collega Ken Kremer. E naturalmente amo la fantascienza e la fotografia!

Sito web: https://www.facebook.com/marco.lorenzo.58
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Altri articoli di Marco Di Lorenzo (DILO)

2 commenti

  • Link al commento Marco Di Lorenzo (DILO) Martedì, 24 Novembre 2015 18:31 inviato da Marco Di Lorenzo (DILO)

    Marco, Gaia è sicuramente uno degli strumenti astronomici più potenti lanciati nello spazio ma un confronto diretto con Kepler non è possibile per diverse ragioni. I due satelliti hanno infatti scopi diversi e lavorano in modalità diverse: Kepler osserva continuamente sempre la stessa regione limitata di cielo (anche se ultimamente è stato puntato in direzioni differenti) metre Gaia, ruotando continuamente su se stessa, osserva l'intera volta celeste ogni 2 mesi. Inoltre, quella di Kepler è una indagine fotometrica che rivela i transiti dei pianeti, mentre Gaia è essenzialmente una missione astrometrica e non è fatta per rivelare i transiti (che richiedono un monitoraggio costante e preciso della luminosità) ma è in grado di rivelare pianeti extrasolari tramite le oscillazioni che essi provocano nella posizione delle stelle, come illustrato nel quarto articolo che ho dedicato alla missione:
    http://aliveuniverse.today/rubriche/approfondimenti/951-la-missione-di-gaia-quarta-parte
    Anche se l'obiettivo principale di Gaia non è la rivelazione dei pianeti (come invece lo è per Kepler), si prevede che possa scoprirne migliaia, con periodi di rivoluzione che vanno da qualche mese a pochi anni.
    Per quanto riguarda le osservaioni extragalattiche, Gaia dovrebbe osservare le stelle più luminose delle galassie vicine (come Andromeda) e inoltre dovrebbe osservare anche mezzo milione di quasar lontani, utili per fornire un riferimento astrometrico "assoluto"...

  • Link al commento Marco Martedì, 24 Novembre 2015 10:19 inviato da Marco

    Interessantissimo... è incredibile la mole, mostruosa di dati che riesce a ricavare da ogni singola scansione del piano focale.
    Tecnicamente dovrebbe essere uno strumento infinitamente più potente di Kepler giusto? Anche se il suo scopo è quello di fare una mappa della galassia campionando la luminosità delle stelle che trova (con che cadenza?) si potrebbero estrapolare i dati necessari a ipotizzare la presenza di passaggi frequenti davanti la stella giusto? Altra curiosità, con un telescopio del genere si vedono soltanto le stelle che compongono la nostra galassia giusto? Non c'è modo di dettagliare altre galassie? Andromeda ad esempio visto che è la più vicina?

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