Spazio, mappa 2 mld stelle in 3D svela misteri del nostro spicchio di Universo

di Andreana d'Aquino
Il nostro vicinato cosmico come non l’abbiamo mai visto, le immagini svelate in 3D di quasi 2 miliardi di stelle che raccontano nuovi misteri del nostro spicchio di Universo. E' stato reso pubblico oggi il nuovo e terzo catalogo astronomico della missione Gaia dell’Agenzia Spaziale Europea, un satellite il cui lavoro vede una forte partecipazione dell’Agenzia Spaziale Italiana e dell’Istituto Nazionale di Astrofisica. Basato sui primi 34 mesi di osservazioni di Gaia, questo catalogo 3D di quasi 2 miliardi di stelle - per l'esatezza 1 miliardo 811milioni 709mila e 771 stelle - supera in precisione la versione precedente, svelando dettagli mai visti finora dai dintorni del Sole fino ai confini della galassia e oltre. Lanciato nel 2013, il satellite Gaia scruta continuamente il cielo per compilare la mappa più precisa mai realizzata della nostra galassia, registrando la luce di stelle fino a un milione di volte più fioche di quelle visibili ad occhio nudo. Le prime due versioni del catalogo, rese pubbliche rispettivamente nel 2016 e 2018, "stanno rivoluzionando la nostra visione della Via Lattea, di cui hanno permesso di sviscerare la formazione ed evoluzione per inserirla nel contesto cosmico globale, la storia di oltre 13 miliardi di anni dell’Universo" spiegano l'Agenzia Spaziale Italiana e l'Istituto Nazionale di Astrofisica che oggi hanno mostrato immagini e contenuti nel corso di una conferenza stampa aperta dai presidenti di Asi, Giorgio Saccoccia, e Inaf, Marco Tavani. Con una media di quattro articoli scientifici pubblicati al giorno, la missione Gaia ha un impatto significativo praticamente su tutte le branche dell’astrofisica. Il gran totale di stelle contenute nel catalogo della Early Data Release 3 (Edr3) della missione Gaia dell’Esa sarà reso pubblico alle ore 12:00 di oggi. Oltre alle posizioni delle stelle, per la stragrande maggioranza di esse il catalogo comprende anche misure delle distanze e dei lenti ma inesorabili movimenti celesti, nonché di luminosità e colore.

L'Early Data Release 3 è un censimento minuzioso, si tratta del "più dettagliato ad oggi della Via Lattea, la galassia che rappresenta la 'casa cosmica' per il nostro Sole e svariate altre centinaia di miliardi di stelle" scandiscono Asi e Inaf. I nuovi dati vanno a sostituire il già ricco catalogo rilasciato dalla stessa Gaia nel 2018, raggiungendo una precisione ancora più elevata - del 30% sulle distanze e del 50% sui moti stellari - e un campionamento più omogeneo del cielo, grazie a oltre un anno di osservazioni aggiuntive e a una forte riduzione degli effetti sistematici.

Gli scienziati garantiscono che grazie a questa preziosa banca dati avremo "un’analisi sempre più approfondita dell’Universo a noi vicino, fornendo la materia prima per innumerevoli scoperte nell’indagine del nostro ruolo nel cosmo". Il centro di processamento dati a Torino è l’unico in Italia dei sei complessivi sul territorio europeo, interamente dedicato alla validazione astrometrica e contenente tutti i dati della missione Gaia per un totale ad oggi di oltre 1,5 petabyte, ovvero 1,5 milioni di gigabyte. L’Inaf vede coinvolte nel Dpac le sue strutture di Bologna, Catania, Firenze, Napoli, Padova, Roma, Teramo e Torino (dove risiede il management nazionale). Ma i nuovi dati spaziano su tutta la galassia e oltre, rivelando i movimenti oscillatori delle stelle nelle frange più esterne della Via Lattea, nonché la rotazione delle stelle nella Grande Nube di Magellano, una delle galassie satelliti della nostra, e il 'ponte' di stelle che fluiscono verso di essa dalla sua vicina, la Piccola Nube di Magellano. Oltre ai quasi 2 miliardi di stelle nel nostro angolo di Universo, il catalogo comprende anche 1.6 milioni di quasar, i cuori di galassie lontane la cui enorme luminosità proviene dall’attività dei buchi neri supermassicci nei loro centri.

Queste osservazioni del cosmo più remoto "sono fondamentali per ancorare il nostro sistema 'locale' di misure celesti, e con la precisione di Gaia hanno permesso di stimare l’accelerazione del Sistema solare nel suo moto intorno al centro della Via Lattea, pari a 7 millimetri al secondo nel corso di un anno, per la prima volta utilizzando dati in banda ottica" rilevano Asi e Inaf. L'Early Data Release 3 rappresenta il miglior catalogo astrometrico e fotometrico stellare di sempre. I ricercatori sono già al lavoro da mesi per realizzare la versione completa del terzo catalogo (Gaia Data Release 3), il cui rilascio è previsto per il 2022 ed in cui i ricercatori promettono che ci sarà una serie di dati aggiuntivi tra cui la classificazione dei sistemi binari di stelle ed e un catalogo esteso di asteroidi nel Sistema solare. Gaia continuerà a raccogliere dati per almeno altri due anni - e indicativamente fino alla fine del 2025 - e continuerà a stupirci aiutando gli scienziati a raccogliere e pubblicare altri cataloghi man mano che i nuovi dati vengono processati e analizzati.

Giorgio Saccoccia (Asi) - "Gaia è una missione Esa straordinaria che vede un grande contributo dell'Asi". Così il presidente dell'Agenzia Spaziale Italiana, Giorgio Saccoccia. Il nuovo catalogo, ha evidenziato Saccoccia "é una sorgente infinita di informazioni per i nostri scienziati". "Il contributo italiano nella missione Esa riguarda aziende del nostro Paese ma anche la partecipazione al Consorzio di tutti gli Istituti di ricerca europei responsabili dell'analisi della immensa mole di dati che arrivano da questa straordinaria missione" ha aggiunto Saccoccia ricordando che il supporto italiano di Asi "risale già al 2008" in questa missione "attraverso il supporto alla comunità scientifica coordinata dall'Inaf".

Marco Tavani (Inaf) - "Oggi è una festa per l'astrofisica". A scandirlo è stato il presidente dell'Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf), Marco Tavani, aprendo la conferenza stampa di presentazione del nuovo catalogo in 3D della missione Gaia dell'Esa che viene reso pubblico oggi. "C'è una grande collaborazione fra Inaf e Agenzia Spaziale Italiana" ha sottolineato Tavani che ha messo in evidenza il grande lavoro svolto dagli scienziati del nostro Paese. Tavani ha ricordato che l'Inaf partecipa alla missione Gaia "da parecchi anni insieme all'Asi, per noi chiaramente è una sorta di festa dell'astronomia vedere miliardi di stelle stracciate". "A circa 300 anni luce intorno a noi - una misura abbastanza piccola per gli astronomi- Gaia ha tracciato 300mila stelle, una distanza tra una stella l'altra è circa tra 10 e 100 anni luce" ha spiegato il presidente dell'Inaf. "Nonostante la nostra distanza, abbiamo oggi la capacità incredibile di vedere ora la nostra Galassia in 3D. Stiamo viaggiando con la navicella nella nostra galassia" frutto ancora di molti studi, ha detto Tavani.Con Gaia, ha aggiunto Tavani, c'è "un enorme avanzamento della conoscenza dell'astronomia stellare dei nostri dintorni e della struttura galattica". "E' un progetto internazionale di grande respiro, è il gioco di come l'Italia debba e possa partecipare a questi progetti. Tutti sanno quanto sia faticoso avere un ruolo di leadership in un ambiente molto competitivo, siamo contenti che insieme con Asi abbiamo sviluppato il Centro di analisi dati, si tratta di Big Data, e l'astronomia è vicina alla società non è remota e lontana perché tutte queste tecniche possono essere sviluppate per altre applicazioni" ha evidenziato il presidente di Inaf.

Mario Lattanzi (Inaf) - "Tra i primi risultati scientifici, ottenuti durante la validazione del catalogo di Gaia, spicca l’identikit completo di oltre 330mila stelle nei 'dintorni' del Sole, ovvero entro una distanza di 100 parsec (equivalente a quasi 330 anni-luce, circa 20 milioni di volte la distanza tra la Terra e il Sole), che ricostruisce la loro distribuzione 3D e i loro moti, classifica le loro proprietà e individua tra esse i sistemi di stelle doppie". A sottolinearlo è stato lo scienziato Mario Lattanzi dell'Istituto Nazionale di Astrofisica e responsabile nazionale, per conto di Asi e Inaf, della partecipazione italiana alla missione Gaia dell'Esa. "Prima di Gaia, si conosceva con precisione la distanza solo del 10% di stelle entro questo volume" ha detto Lattanzi riguardo l'annuncio del rilascio della nuova mappa del nostro spicchio di Universo in 3D disegnato dal satellite Gaia dell'Agenzia Spaziale Europea.

Barbara Negri (Asi) - "L’obiettivo della missione Gaia di realizzare la più accurata mappa tridimensionale della nostra galassia è pienamente sostenuto dall’Italia". A mettere il peso del nostro Paese sulla bilancia della missione Gaia dell'Esa e stata Barbara Negri, responsabile Volo Umano e Strumentazione Scientifica dell'Agenzia Spaziale Italiana nel corso dell'annuncio del rilascio della nuova mappa del nostro spicchio di Universo in 3D disegnato dal satellite dell'Agenzia Spaziale Europea. "L'Italia -ha spiegato Negri- partecipa molto attivamente al Data Processing and Analysis Consortium (Dpac). In particolare, l’Asi sta gestendo le attività del Gaia Data Processing Center italiano presso Altec a Torino e quelle più scientifiche previste presso l’Asi Space Science Data Center (Ssdc), e fornisce anche un importante supporto al team scientifico di Inaf". Negri ha rilevato inoltre che "in questo modo potranno essere garantiti al nostro Paese gli importanti ritorni scientifici nel campo dell’Astrofisica".

FOTO 1: EDR3_StarTrails, Crediti: ESA/Gaia/DPAC – Acknowledgement: Created by Anthony Brown, based on an idea from Stefan Jordan. Background colour image created by André Moitinho.

FOTO 2: lmcsmc-2k1k-filtre-v1, Crediti: ESA/Gaia/DPAC – Acknowledgement: These images were created by Laurent Chemin. The data for the creation of these images was based upon the paper "Gaia Early Data Release 3: Structure and properties of the Magellanic Clouds" by Gaia Collaboration, X.Luri, et al. 2020 A&A.