È tempo di bilanci per Gaia, la missione dell’Esa che sta costruendo la più dettagliata mappa tridimensionale della nostra galassia. L’osservatorio spaziale europeo, che vede un importante contributo italiano, è infatti arrivato a compiere dieci anni. Un anniversario che, appunto, induce a tirare le somme dei risultati ottenuti fin qui. E ad oggi i traguardi di Gaia sono arrivati ben oltre le aspettative: fin dal suo lancio, il 19 dicembre 2013 a bordo del vettore Soyuz-Fregat, la missione si è dimostrata uno strumento fondamentale per svelare i tanti misteri che ancora avvolgono la Via Lattea. A partire dai suoi ‘inquilini’ stellari: sono quasi due miliardi le stelle analizzate dal catalogo di Gaia, con un dettaglio di misurazione senza precedenti.
Lo dimostra uno dei moltissimi studi realizzati grazie ai dati di Gaia, e che proprio nel giorno dei suoi dieci anni è emblematico per dimostrare la precisione raggiunta dalla missione europea. Un team di astronomi guidati dall’Epfl (École Polytechnique Fédérale de Lausanne) in Svizzera ha infatti utilizzato le misurazioni di Gaia per stimare con precisione la distanza da Terra di diverse migliaia di stelle. La ricerca, pubblicata su Astronomy & Astrophysics, offre dati importanti su uno dei fenomeni più difficili da misurare in astronomia: la parallasse. Si tratta del fenomeno per cui un oggetto sembra cambiare posizione in funzione del punto di osservazione – nel nostro caso, il punto di osservazione terrestre.
«La parallasse stellare è una misura basata sull’angolo formato da una ‘triangolazione’ tra la posizione di Gaia nello spazio, il Sole e la stella da studiare», spiega a Global Science Cristina Leto, responsabile di programma dell’Agenzia Spaziale Italiana per la missione Gaia. «Si tratta di una misura molto difficile da ottenere perché è una quantità molto piccola, e diventa sempre più piccola quanto più una stella è lontana. La Missione Gaia è capace di misurare angoli fino a 10 micro secondi d’arco (circa tre miliardesimi di grado). Conoscendo la distanza di una stella, è possibile conoscerne altre proprietà fondamentali come la massa, l’età, la luminosità intrinseca. Misurando queste quantità, Gaia può determinare la struttura, la storia di formazione e l’evoluzione della Via Lattea. La misurazione della parallasse è complessa e ancora ci sono piccoli effetti sistematici che devono essere controllati e corretti».
Lo studio guidato dall’Epfl, che vede anche il coinvolgimento di ricercatori italiani dell’Università di Bologna e dell’Inaf, si concentra proprio sulla correzione della misurazione della parallasse. Ad oggi, Gaia ha aumentato di un fattore 10.000 il numero di stelle di cui si possono misurare la parallasse: questo ha permesso un grande guadagno di precisione rispetto al predecessore europeo, la missione Hipparcos dell’Esa. Nella nuova ricerca, gli scienziati hanno applicato le tecniche dell’asterosismologia, ovvero lo studio delle oscillazioni stellari, per misurare con maggiore precisione la distanza dalla Terra di migliaia di stelle osservate da Gaia.
«Utlizzando l’asterosismologia – continua Cristina Leto – il team di ricerca ha misurato con estrema precisione la distanza di decine di migliaia di stelle e le ha confrontate con quelle della EDR3 di Gaia per verificare l’accuratezza delle parallassi riportate da Gaia. La proposta di questa ricerca è che le tecniche utilizzate potrebbero essere utili per migliorare le misure di parallasse di Gaia. Ma lo studio sicuramente mette anche in evidenza la bontà e l’estrema precisione delle misure prodotte dalla missione».
Rilasciata nel 2020, la Gaia Early Data Release 3 (EDR3) ha offerto alla comunità scientifica una miniera d’oro di dati, integrata poi nel 2022 con la Gaia Data Release 3 (DR3). Si attende ora entro la fine del 2025 la Gaia Data Release 4 (DR4), che arricchirà ancora di più lo straordinario catalogo tridimensionale di Gaia.
«Dopo 10 anni di missione operativa – dice Cristina Leto – Esa ha esteso ulteriormente la missione di Gaia fino alla fine del 2025. Sarà possibile avere a disposizione un catalogo basato su ben 12 anni di osservazioni, la Gaia DR4, e ci si aspetta che la precisione raggiunta dalle misure di Gaia migliorerà ancora le incertezze sulla parallasse e ridurrà gli effetti sistematici».
Non resta dunque che celebrare questo decennio di successi di Gaia, in attesa dei prossimi traguardi per ottenere un ritratto sempre più preciso della nostra dimora galattica.