Con un miliardo di stelle, cosa si può fare…?

Vorrei rassicurare subito i miei fedeli lettori: la domanda è meno vagabonda di quanto si possa pensare! Il catalogo di cui stiamo parlando è quello che dovrebbe essere prodotto dalla missiona GAIA di ESA, di cui abbiamo parlato in varie occasioni

La sonda GAIA sarà lanciata a maggio del 2013, e nei previsti cinque anni di attività si occuperà di registrare posizioni e velocità di una grande quantità di oggetti; principalmente stelle della nostra Via Lattea (ma non solo).  Grazie al particolare sistema di scansione del cielo (derivato dagli stessi principi della sonda Hipparcos) l’occhi di GAIA arriverà a scrutare una significative porzione dell’intero cielo.Di più, una gran quantità di oggetti sarà osservata non una, ma decine di volte. A tutto vantaggio della precisione dei dati raccolti, e della possibilità di condurre studi di oggetti di luminosità variabile.

Ci si attende alla fine della missione un catalogo di oggetti di circa un miliardo di “righe”; non è affatto poco se consideriamo che il censimento di Hipparcos – a cui dobbiamo pur tantissimo della nostra attuale visione della Galassia – contava “appena” 120.000 oggetti!

Una immagine artistica della sonda GAIA. Credits: ESA/AOES Medialab

Riservando ad un successivo post il trattamento degli oggetti extragalattici, vediamo rapidamente cosa potrà fare Gaia per la conoscenza della nostra Via Lattea. I punti che li scienziati si aspettano di chiarire, sono i seguenti:

  • distanza e distribuzione di velocità di tutte le popolazioni stellari della Galassia. Sappiamo che la Via Lattea è un ambiente molto ampio e complesso, in cui si trovano ammassi stellari di vario tipo e origine (alcuni anche di derivazione esterna, fagocitati dall’attrazione gravitazionale della nostra Galassia). Una indagine approfondita porterà sicuramente moltissimi frutti
  • struttura spaziale e cinematica del disco e dell’alone, importantissimo per comprendere l’esatta dinamica di formazione della Via Lattea e quindi di galassie simili ad essa (grandi galassie a spirale)
  • una mappa dettagliata della distribuzione di materia oscura derivata dall’analisi delle velocità e delle posizioni delle stelle. Flussi di stelle in determinate direzioni possono dire molto sulla distribuzione di gravità e quindi di materia, sia essa luminosa od “oscura”
  • un quadro rigoroso per gli studi di evoluzione stellare e formazione delle strutture: gli studi di evoluzione stellare si fanno sempre più approfonditi, e c’è bisogno di avere dati osservativi anche per campioni di stelle molto “rari”, per verificare le predizioni riguardanti, poniamo, fasi evolutive veloci o peculiari.
  • una indagine a larga scala di pianeti extrasolari  e di corpi minori del Sistema Solare (anche un quarto di milione): potremo determinarne le orbite, il periodo di rotazione, i parmetri principali, ottenendo una serie di informazioni cruciali per comprendere le formazione del nostro Sistema Solare e dei pianeti in generale.

Per ogni oggetto in catalogo avremo,come accennato, non solo la posizione, ma anche il colore, le velocità radiali. In caso di oggetti parzialmente sovrapposti lungo la linea di vista, si stanno studiando algoritmi per poter “separare” i flussi luminosi delle varie sorgenti. Riusciremo ad avere informazioni “di base” anche sulla composizione chimica delle stelle osservate, grazie ad unao spettrometria a banda larga.

Ecco il significato della domanda: con un miliardo di stelle, che ci facciamo? E’ più che probabile, insomma, che il tempo che ci vorrà alla comunità astrofisica per “digerire” i dati sarà decisamente superiore al tempo necessario a GAIA per acquisirli. Il nostro stesso modo di pensare la Via Lattea sarà ben presto destinato a mutare, sotto la spinta di tutti questi nuovi dati.

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