De tweede release van gegevens van de Gaia-satelliet voor het in kaart brengen van sterren, gepubliceerd in 2018, heeft een revolutie teweeggebracht in vele gebieden van de astronomie. De ongekende catalogus bevat de helderheid, posities, afstandsindicatoren en bewegingen aan de hemel voor meer dan een miljard sterren in ons Melkwegstelsel, samen met informatie over andere hemellichamen.

Dit is slechts het begin. Hoewel de tweede uitgave is gebaseerd op de eerste tweeëntwintig maanden van Gaia's onderzoeken, de satelliet scant al vijf jaar de lucht, en zal dat in ieder geval tot 2022 blijven doen. De komende jaren zullen nieuwe gegevens worden vrijgegeven die de metingen gestaag zullen verbeteren en extra informatie zullen opleveren waarmee we ons eigen sterrenstelsel in kaart kunnen brengen en als nooit tevoren in de geschiedenis ervan kunnen duiken.

In de tussentijd, een team van astronomen heeft de nieuwste Gaia-gegevens gecombineerd met infrarood- en optische waarnemingen vanuit de grond en de ruimte om een ​​voorproefje te geven van wat toekomstige releases van ESA's stellaire landmeter zullen onthullen.

"We hebben in het bijzonder gekeken naar twee van de stellaire parameters in de Gaia-gegevens:de oppervlaktetemperatuur van sterren en het 'uitsterven, ' wat in feite een maat is voor hoeveel stof er tussen ons en de sterren is, hun licht verduisteren en roder laten lijken, " zegt Friedrich Anders, ICCUB-lid en hoofdauteur van de nieuwe studie.

"Deze twee parameters zijn met elkaar verbonden, maar we kunnen ze onafhankelijk schatten door extra informatie toe te voegen die we hebben verkregen door door het stof te turen met infraroodwaarnemingen, ’ vervolgt de deskundige.

Het team combineerde de tweede Gaia-gegevensrelease met verschillende infraroodonderzoeken met behulp van een computercode genaamd StarHorse, ontwikkeld door co-auteur Anna Queiroz en andere medewerkers. De code vergelijkt de waarnemingen met stellaire modellen om de oppervlaktetemperatuur van sterren te bepalen, het uitsterven en een verbeterde schatting van de afstand tot de sterren.

Als resultaat, de astronomen verkregen een veel betere bepaling van de afstanden tot ongeveer 150 miljoen sterren - in sommige gevallen, de verbetering is tot 20% of meer. Dit stelde hen in staat om de verspreiding van sterren over de Melkweg te traceren tot veel grotere afstanden dan mogelijk was met alleen de originele Gaia-gegevens.

"Met de tweede Gaia-gegevensrelease, we kunnen een straal rond de zon van ongeveer 6500 lichtjaar aftasten, maar met onze nieuwe catalogus, we kunnen deze 'Gaia-sfeer' drie of vier keer verlengen, reikend naar het centrum van de Melkweg, " legt co-auteur Cristina Chiappini van het Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam uit, Duitsland, waar het project werd gecoördineerd. In het centrum van onze melkweg, uit de gegevens blijkt duidelijk een grote, langwerpig kenmerk in de driedimensionale verdeling van sterren:de galactische balk.

"We weten dat de Melkweg een bar heeft, net als andere balkspiraalstelsels, maar tot nu toe hadden we alleen indirecte aanwijzingen van de bewegingen van sterren en gas, of van sterrentellingen in infraroodonderzoeken. Dit is de eerste keer dat we de galactische balk in de driedimensionale ruimte zien, gebaseerd op geometrische metingen van stellaire afstanden, ', zegt Friedrich Anders.

"Uiteindelijk, we zijn geïnteresseerd in galactische archeologie:we willen reconstrueren hoe de Melkweg gevormd en geëvolueerd is, en om dit te doen moeten we de geschiedenis van elk van zijn componenten begrijpen, ", voegt Cristina Chiappini toe.

"Het is nog steeds onduidelijk hoe de balk - een grote hoeveelheid sterren en gas die star rond het centrum van de melkweg roteren - is gevormd, maar met Gaia en andere komende onderzoeken in de komende jaren zijn we zeker op de goede weg om erachter te komen", merkt de onderzoeker op.

Het team kijkt uit naar de volgende gegevensrelease van het Apache Point Observatory Galaxy Evolution Experiment (APOGEE-2), evenals toekomstige faciliteiten zoals de 4-meter Multi-Object Survey Telescope (4MOST) bij de European Southern Observatory in Chili en de WEAVE (WHT Enhanced Area Velocity Explorer) survey bij de William Herschel Telescope (WHT) in La Palma (Canarische eilanden).

De derde Gaia-gegevensrelease, momenteel gepland voor 2021, zal sterk verbeterde afstandsbepalingen bevatten voor een veel groter aantal sterren, en zal naar verwachting vooruitgang mogelijk maken in ons begrip van de complexe regio in het centrum van de Melkweg.

"Met dit onderzoek we kunnen genieten van een voorproefje van de verbeteringen in onze kennis van de Melkweg die kunnen worden verwacht van Gaia-metingen in de derde gegevensrelease, " legt co-auteur Anthony Brown van de Universiteit Leiden uit.

"We onthullen kenmerken in de Melkweg die we anders niet zouden kunnen zien:dit is de kracht van Gaia, die nog verder wordt verbeterd in combinatie met complementaire onderzoeken, " concludeert Timo Prusti, Gaia-projectwetenschapper bij ESA.