Gaia is de missie van ESA om de meest nauwkeurige en complete multidimensionale kaart van de Melkweg te maken. Dit stelt astronomen in staat om de structuur van ons eigen sterrenstelsel en de voorbije evolutie over miljarden jaren te reconstrueren, en om de levenscyclus van sterren en onze plaats in het universum beter te begrijpen.

Gaia's data release 3 bevat nieuwe en verbeterde details voor bijna twee miljard sterren in onze melkweg. De catalogus bevat nieuwe informatie, waaronder chemische samenstellingen, stellaire temperaturen, kleuren, massa's, leeftijden en de snelheid waarmee sterren naar ons toe of van ons af bewegen (radiale snelheid). Veel van deze informatie werd onthuld door de onlangs vrijgegeven spectroscopiegegevens, een techniek waarbij het sterlicht wordt gesplitst in zijn samenstellende kleuren (zoals een regenboog). De gegevens bevatten ook speciale subsets van sterren, zoals sterren die in de loop van de tijd van helderheid veranderen.

Ook nieuw in deze dataset is de grootste catalogus tot nu toe van dubbelsterren, duizenden objecten in het zonnestelsel zoals asteroïden en manen van planeten, en miljoenen sterrenstelsels en quasars buiten de Melkweg.

Zeerbevingen

Een van de meest verrassende ontdekkingen die uit de nieuwe gegevens naar voren komen, is dat Gaia sterbevingen kan detecteren - kleine bewegingen op het oppervlak van een ster - die de vorm van sterren veranderen, iets waarvoor het observatorium oorspronkelijk niet was gebouwd.

Eerder vond Gaia al radiale oscillaties die ervoor zorgen dat sterren periodiek opzwellen en krimpen, terwijl ze hun bolvorm behouden. Maar Gaia heeft nu ook andere trillingen gespot die meer op grootschalige tsunami's lijken. Deze niet-radiale oscillaties veranderen de globale vorm van een ster en zijn daarom moeilijker te detecteren.

Gaia vond sterke niet-radiale sterbevingen in duizenden sterren. Gaia onthulde ook dergelijke trillingen in sterren die zelden eerder zijn waargenomen. Deze sterren zouden volgens de huidige theorie geen aardbevingen moeten hebben, terwijl Gaia ze wel aan hun oppervlak heeft gedetecteerd.

"Starquakes leren ons veel over sterren, met name hun interne werking. Gaia opent een goudmijn voor 'asteroseismologie' van massieve sterren", zegt Conny Aerts van de KU Leuven in België, die lid is van de Gaia-samenwerking.

Het DNA van sterren

Waar sterren van gemaakt zijn, kan ons vertellen over hun geboorteplaats en hun reis daarna, en dus over de geschiedenis van de Melkweg. Met de gegevens die vandaag zijn vrijgegeven, onthult Gaia de grootste chemische kaart van de melkweg gekoppeld aan 3D-bewegingen, van onze zonneomgeving tot kleinere sterrenstelsels die de onze omringen.

Sommige sterren bevatten meer "zware metalen" dan andere. Tijdens de oerknal werden alleen lichte elementen gevormd (waterstof en helium). Alle andere zwaardere elementen - door astronomen metalen genoemd - zijn in sterren gebouwd. Wanneer sterren sterven, laten ze deze metalen vrij in het gas en stof tussen de sterren, het interstellaire medium, waaruit nieuwe sterren worden gevormd. Actieve stervorming en dood zullen leiden tot een omgeving die rijker is aan metalen. Daarom lijkt de chemische samenstelling van een ster een beetje op zijn DNA, wat ons cruciale informatie geeft over zijn oorsprong.

Met Gaia zien we dat sommige sterren in ons melkwegstelsel zijn gemaakt van oermateriaal, terwijl andere, zoals onze zon, zijn gemaakt van materie die is verrijkt door eerdere generaties sterren. Sterren die dichter bij het centrum en vlak van onze melkweg staan, zijn rijker aan metalen dan sterren op grotere afstanden. Gaia identificeerde ook sterren die oorspronkelijk uit andere sterrenstelsels kwamen dan de onze, op basis van hun chemische samenstelling.

"Ons sterrenstelsel is een prachtige smeltkroes van sterren", zegt Alejandra Recio-Blanco van het Observatoire de la Côte d'Azur in Frankrijk, die lid is van de Gaia-samenwerking.

"Deze diversiteit is buitengewoon belangrijk, omdat het ons het verhaal vertelt van de vorming van onze melkweg. Het onthult de processen van migratie binnen ons melkwegstelsel en aanwas van externe melkwegstelsels. Het laat ook duidelijk zien dat onze zon, en wij, allemaal behoren tot een steeds veranderende systeem, gevormd dankzij de assemblage van sterren en gas van verschillende oorsprong."

Binaire sterren, asteroïden, quasars en meer

Andere artikelen die vandaag zijn gepubliceerd, weerspiegelen de breedte en diepte van Gaia's ontdekkingspotentieel. Een nieuwe dubbelstercatalogus presenteert de massa en evolutie van meer dan 800 duizend dubbelstersystemen, terwijl een nieuw asteroïde-onderzoek met 156 duizend rotsachtige lichamen dieper in de oorsprong van ons zonnestelsel graaft. Gaia onthult ook informatie over 10 miljoen veranderlijke sterren, mysterieuze macromoleculen tussen sterren, evenals quasars en sterrenstelsels buiten onze eigen kosmische omgeving.

"In tegenstelling tot andere missies die gericht zijn op specifieke objecten, is Gaia een onderzoeksmissie. Dit betekent dat Gaia, terwijl hij de hele hemel meerdere keren met miljarden sterren onderzoekt, zeker ontdekkingen zal doen die andere, meer toegewijde missies zouden missen. Dit is een van zijn sterke punten , en we kunnen niet wachten tot de astronomiegemeenschap in onze nieuwe gegevens duikt om nog meer te weten te komen over ons melkwegstelsel en zijn omgeving dan we ons hadden kunnen voorstellen", zegt Timo Prusti, projectwetenschapper voor Gaia bij ESA.

Gaia is de missie van ESA om de meest nauwkeurige en complete multidimensionale kaart van de Melkweg te maken. Dit stelt astronomen in staat om de structuur van ons eigen sterrenstelsel en de voorbije evolutie over miljarden jaren te reconstrueren, en om de levenscyclus van sterren en onze plaats in het universum beter te begrijpen. + Verder verkennen

Video:Gaia, de landmeter met een miljard sterren