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Gaia DR2 : - 3 giorni! In evidenza

Gaia DR2 : - 3 giorni!
Copyright ESA (CC BY-SA 3.0 IGO) - Processing: M. Di Lorenzo

Mancano solo 3 giorni alla pubblicazione del secondo catalogo astrometrico che rivoluzionerà la ricerca astronomica e l'ESA anticipa alcune informazioni statistiche su di esso...

 L'immagine in apertura è una infografica pubblicata dall'ESA alcuni giorni fa e fornisce, per la prima volta, i numeri esatti relativi al catalogo di imminente pubblicazione. Salta all'occhio il numero totale di sorgenti catalogate, quasi 1,7 miliardi, in pratica tutte quelle presenti in cielo fino alla magnitudine 17 e gran parte di quelle fino alla 20. Si tratta di un incremento del 48% rispetto al primo catalogo pubblicato 19 mesi fa e siamo ben oltre il dato di "1 miliardo di stelle" pubblicizzato prima del lancio! Tutto questo nonostante i problemi tecnici che hanno leggermente ridotto la sensibilità e l'uniformità della scansione fin dall'inizio.

 La novità più grande e importante, tuttavia, non riguarda il numero ma il tipo di dati pubblicati: per la prima volta ci saranno le misure di moto proprio e di parallasse interamente fatte da Gaia, mentre in precedenza per ottenere queste informazioni ci si era appoggiati a cataloghi esterni realizzati da terra o con il satellite Hipparcos (quindi molto meno precisi e circosritti, solo 2 milioni di stelle). Queste misure riguarderanno la bellezza di 1,33 miliardi di sorgenti, per la stragrande maggioranza stelle appartenenti alla Via Lattea, permettendo di tracciare la tanto attesa mappa tridimensionale della nostra galassia (in realtà di un ampio settore di essa, centrato sul Sole).

 In particolare, conosceremo con grande precisione le distanze delle stelle più vicine a noi e di quelle meno vicine ma abbastanza luminose; nel dettaglio, fino alla magnitudine G=15 le incertezze tipiche sono dell'ordine di 40 micro-secondi d'arco (μas) sulla parallasse e 60 μas all'anno sul moto proprio; esse crescono rispettivamente a 0,1 mas e 0.2 mas/y per G=17 e 0,7 mas - 1.2 mas/yr per G=20. Per capire cosa significhi una incertezza di 40 μas sulla parallasse, essa implica un errore del 10% sulla distanza di una stella a 8000 anni luce di distanza, errore che scende allo 0,005% alla distanza di Alfa Centauri!

 Come si desume dalla tabella comparativa qui sotto, quasi il 79% delle sorgenti catalogate avrà un set completo di misure astrometriche (i cosiddetti 5 parametri che identificano le coordinate e il moto proprio in ascensione retta e declinazione, più la parallasse) e, tra queste, il 95% ha una magnitudine compresa tra 15 e 21.

DR2 vs DR1

 Il catalogo conterrà in realtà molte altre informazioni estremamente utili: oltre alla magnitudine complessiva, accurata al millesimo di magnitudine per le sorgenti più luminose, quasi l'82% delle stelle ha anche le misure fotometriche nei due canali blu e rosso, dalle quali è possibile desumere il tipo spettrale e la temperatura approssimativa. Per oltre 7 milioni di sorgenti sono disponibili anche le velocità radiali, con precisione compresa tra 0.2 e 1.2 km/s; questo è il sesto parametro che permette di conoscere l'esatto movimento di una stella nello spazio, prevedendone la traiettoria nel passato e nel futuro. Le osservazioni spettroscopiche hanno poi permesso poi di calcolare la temperatura superficiale di oltre 160 milioni di stelle fino alla magnitudine 17, stimando in oltre metà dei casi anche l'entità dell'arrossamento della luce dovuta al mezzo interstellare. Anche la luminosità assoluta e il raggio sono state stimate per 77 milioni di stelle e sono state catalogate 550mila stelle variabili tra Cefeidi, RR Lyrae, Mira e candidati "semi-regolari", Delta Scuti, BY Draconis e SX Phoenicis, oltre a non meglio specificati eventi di variabilità a corto periodo.

 Come se non bastasse, sulla base di oltre 1,5 milioni di osservazioni Gaia è riuscita ad misurare la posizione precisa di oltre 14000 oggetti del sistema solare (principalmente asteroidi) e i dati sono stati già comunicati al Minor Planet Center (MPC). Infine, Gaia ha enormemente ingrandito il suo "sistema di riferimento" inerziale (CRF) con oltre mezzo milione di sorgenti praticamente immobili (principalmente quasar).

 L'ESA hax ammesso che il catalogo ha alcune limitazioni e imprecisioni. Ad esempio, c'è un numero piuttosto elevato di oggetti con parallasse negativa, una cosa ovviamente non reale dovuta a errori di misura, e in certe zone di cielo la comlpetezza è compromessa dall'eccessiva densità stellare che ha costretto il sistema automatico di bordo a misurare solo le stelle al di sotto della diciottesima magnitudine. Inoltre, anche se può sembrare paradossale, la qualità dei dati peggiora per le stelle molto luminose (quelle che si vedono ad occhio nudo) perchè i sensori ne rimangono "abbagliati" e si stima che il 20% delle stelle con elevato moto proprio (oltre 0.6 secondi d'arco all'anno) siano sfuggite al software che ha elaborato i dati astrometrici.

 Ricordiamo che questo nuovo catalogo si basa sui primi 22 mesi di osservazioni, contro i 14 mesi del DR1; per la precisione, si tratta di 668 giorni (dal 25/7/2014 al 23/5/2016). In questo momento Gaia ha già collezionato più del doppio di quel volume di dati e queste ulteriori osservazioni verranno usate nei prossimi due cataloghi.

 Il catalogo, da qualche settimana già disponibile "in anteprima" per fortunati gruppi di ricercatori che hanno partecipato al progetto e che stanno preparando articoli al riguardo, sarà pubblicamente disponibile sul sito Gaia Archive in formato CSV da mercoledi, ma attenzione: le sue dimensioni oltrepassano i 550 GB!

 

Riferimenti:
http://sci.esa.int/gaia/60146-how-many-stars-to-expect-in-gaia-s-second-data-release/
https://www.cosmos.esa.int/web/gaia/dr2

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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!

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