Het Gaia-ruimtevaartuig is een indrukwekkend staaltje techniek. Zijn primaire missie is om de positie en beweging van meer dan een miljard sterren in onze melkweg in kaart te brengen, het maken van de meest uitgebreide kaart van de Melkweg tot nu toe. Gaia verzamelt zo'n grote hoeveelheid precisiegegevens dat het ontdekkingen kan doen die veel verder gaan dan zijn hoofdmissie. Bijvoorbeeld, door naar de spectra van sterren te kijken, astronomen kunnen de massa van individuele sterren meten tot op 25% nauwkeurig. Van de beweging van sterren, astronomen kunnen de verdeling van donkere materie in de Melkweg meten. Gaia kan ook exoplaneten ontdekken wanneer ze voor een ster passeren. Maar een van de meest verrassende toepassingen is dat Gaia ons zou kunnen helpen kosmische zwaartekrachtsgolven te detecteren.

Een nieuwe studie laat zien hoe dit kan. Het werk is gebaseerd op een eerdere studie die is uitgevoerd met behulp van zeer lange basislijninterferometrie (VLBI), waarbij radiotelescopen de positie en schijnbare beweging van quasars meten. Quasars zijn heldere radiobronnen op miljarden lichtjaren afstand. Omdat quasars zo ver weg zijn, ze gedragen zich als vaste punten in de lucht. Door quasars nauwkeurig te meten, we kunnen posities op aarde zo nauwkeurig lokaliseren dat we kunnen zien hoe continenten afdrijven als gevolg van platentektoniek en hoe de rotatie van de aarde in de loop van de tijd vertraagt.

Hoewel de quasars in wezen vaste punten zijn, hun licht kan enigszins worden afgebogen door zwaartekrachtlenzen. Als een ster in de gezichtslijn van een quasar komt, de quasar lijkt iets te verschuiven. Omdat zwaartekrachtsgolven ook licht kunnen afbuigen, we konden de aanwezigheid van zwaartekrachtsgolven detecteren door de schijnbare wiebeling van quasars. De VLBI-waarnemingen van quasars hebben geen aanwijzing gevonden voor zwaartekrachtsgolven, ze een bovengrens opleggen in onze regio van de ruimte.

Hoewel de positiemetingen van Gaia niet zo nauwkeurig zijn als VLBI, ze zijn nauwkeurig genoeg om zwaartekrachtlenzen te detecteren. In feite, astronomen moeten rekening houden met het lenseffect van de zon bij het analyseren van Gaia-gegevens. Dus het team keek naar Gaia's positiegegevens voor 400, 000 quasars. Hoewel quasars geen sterren zijn, velen van hen zijn optisch helder, en Gaia meet hun positie alsof het sterren zijn. Het team zocht naar statistisch bewijs van wiebelen in de Gaia-quasargegevens en vond er geen. Maar gezien het grote aantal waargenomen quasars, ze zouden een sterkere bovengrens kunnen plaatsen op lokale zwaartekrachtsgolven. Uit deze studie, het team toonde aan dat er geen binaire superzware zwarte gaten zijn binnen onze lokale groep, die zowel de Melkweg als de Andromeda-melkweg omvat.

Het mooie van dit onderzoek is dat het de kracht van big data laat zien. Wanneer we de hemel zowel op grote schaal als met grote precisie observeren, astronomen kunnen de gegevens op innovatieve manieren gebruiken. Gaia was nooit bedoeld om zwaartekrachtsgolven te bestuderen, en toch kan het allemaal hetzelfde. Terwijl we ons blijven begeven in het rijk van big data-astronomie, wie weet wat we nog meer ontdekken.