Vorig jaar, ESA's Gaia-missie hielp astronomen unieke observaties te maken van de grootste maan van Neptunus, Triton, terwijl het voor een verre ster langs ging. Dit is een voorproefje van de uitstekende kwaliteit en veelzijdigheid van de Gaia-gegevens die in april worden vrijgegeven.

Wanneer een klein lichaam van het zonnestelsel, zoals een maan of een asteroïde, voor een ster passeert en zijn licht tijdelijk blokkeert, de occultatie is een buitengewone kans voor astronomen om de eigenschappen van het voorgrondobject te bestuderen. En, natuurlijk, hoe nauwkeuriger de voorspelling van de posities van beide objecten aan de hemel, hoe beter de waarnemingen.

Dit is waarom, toen een groep astronomen van plan was om de zeldzame occultatie van een verre ster door Neptunus' maan Triton op 5 oktober 2017 waar te nemen, ze hebben een speciaal verzoek ingediend bij het Gaia-team.

De astronomen, onder leiding van Bruno Sicardy van de Pierre en Marie Curie University en het Observatorium van Parijs, Frankrijk, had alle beschikbare waarnemingen gebruikt om het pad te berekenen dat de schaduw van de maan over onze planeet zou strijken. Binnen minder dan drie minuten, de occultatie zou eerst Europa en Noord-Afrika doorkruisen, snel op weg naar Noord-Amerika.

Dat wisten ze ergens, binnen deze paar duizend kilometer brede strook, zou een heel speciale dunne strook liggen, slechts ongeveer 100 km breed. Waarnemers op deze strook zouden perfect zijn uitgelijnd met zowel Triton als de verre ster, en daardoor in staat om de zogenaamde centrale flits te zien.

Deze scherpe verheldering van de ster gebeurt halverwege de occultatie, en wordt veroorzaakt door het bundelen van het sterlicht door diepe lagen in de atmosfeer van de maan - ongeveer 10 km boven het oppervlak. De centrale flits bevat alle belangrijke informatie om het profiel van de Triton-atmosfeer en de mogelijke aanwezigheid van waas daarin te bestuderen.

Om de beste locaties te vinden om de occultatie te observeren, en mogelijk de flits, de astronomen wendden zich tot Gaia en zijn ongekend nauwkeurige metingen van de posities van meer dan een miljard sterren.

Ze verkregen een eerste schatting met behulp van de positie van de ster uit de eerste batch Gaia-gegevens (Gaia DR1), die in 2016 publiekelijk werden vrijgegeven. kennis van de eigenbeweging van de ster - hoe deze door de jaren heen door de lucht beweegt - zou hun schatting aanzienlijk verbeteren.

Dus benaderden ze het Gaia-team, vragen om extra informatie over de beweging van de ster langs de hemel van de aanstaande tweede release van Gaia-gegevens (Gaia DR2), die staat gepland voor 25 april 2018.

Na het belang van deze observaties te hebben erkend, het Gaia-team publiceerde niet alleen de voorlopige positie en eigenbeweging van de verduisterde ster uit DR2, maar ook de posities van 453 andere sterren die zouden kunnen worden gebruikt om de schatting van de baan van Triton te verfijnen. Met deze aanvullende informatie, ze berekenden opnieuw de locatie van de dunne strook waar de centrale flits zou worden waargenomen, het ongeveer 300 km ten zuiden van de eerdere voorspelling verschuiven.

Kom 5 oktober, een grote samenwerking van zowel professionele als amateurastronomen, verspreid over drie continenten, stond klaar om Tritons occultatie op meer dan honderd stations te observeren.

Bijna tachtig van hen konden het fenomeen volgen, en de verbeterde voorspelling van waarnemingslocaties op basis van de speciaal uitgebrachte, voorlopige gegevens van Gaia DR2 leidden tot vijfentwintig succesvolle detecties van de centrale flitser, van Spanje en Portugal tot Zuid-Frankrijk en Noord-Italië. De astronomen zijn nu bezig met het analyseren van de gegevens die tijdens deze campagne zijn verzameld om meer te weten te komen over de atmosfeer van Triton.

Deze occultatie was een zeldzame kans om mogelijke veranderingen in de atmosferische druk van Triton te detecteren, bijna dertig jaar na de flyby van NASA's Voyager-sonde in augustus 1989. Waarnemingen van de centrale flits kunnen ook unieke informatie opleveren om mogelijke winden nabij het oppervlak van Triton te detecteren; de huidige analyse van de gegevens wijst op een rustige en stille atmosfeer.

Met het vrijgeven van de functie, parallax en eigenbeweging van meer dan 1,3 miljard sterren gemeten met ongekende nauwkeurigheid, Gaia zal een bron van onschatbare waarde zijn voor alle takken van astrofysica. Het zal ook van grote hulp zijn voor professionele en amateurastronomen die in de toekomst de observatie van stellaire occultaties door zonnestelsellichamen zullen plannen, waaronder die van een andere ster door Triton op 6 oktober 2022.