A missão espacial de mapeamento da Via Láctea da Agência Espacial Europeia, Gaia, que envolve investigadores da UCL, completou a sua fase de exploração do céu, acumulando mais de três biliões de observações de dois mil milhões de estrelas e outros objetos ao longo de uma década para revolucionar a nossa visão da galáxia.
Lançado em 19 de dezembro de 2013, o tanque de combustível do Gaia está agora quase vazio – ele usa cerca de uma dúzia de gramas de gás frio por dia para mantê-lo girando com extrema precisão. Mas isso está longe de ser o fim da missão. Os testes tecnológicos estão agendados para as próximas semanas, antes de Gaia ser transferida para a sua órbita de “aposentação”, e dois lançamentos massivos de dados estão agendados para cerca de 2026 e o final desta década, respetivamente.
A Diretora de Ciência da ESA, Professora Carole Mundell, disse: “Hoje marca o fim das observações científicas e estamos a celebrar esta missão incrível que excedeu todas as nossas expectativas, durando quase o dobro do seu tempo de vida originalmente previsto.
“O tesouro de dados recolhidos por Gaia deu-nos uma visão única sobre a origem e evolução da nossa galáxia, a Via Láctea, e também transformou a astrofísica e a ciência do Sistema Solar de formas que ainda não apreciamos plenamente. Gaia foi construída com base na excelência europeia única. em astrometria e deixará um legado duradouro para as gerações futuras.”
O cientista do Projeto Gaia, Dr. Johannes Sahlmann, disse: “Depois de 11 anos no espaço e sobrevivendo a impactos de micrometeoritos e tempestades solares ao longo do caminho, Gaia terminou de coletar dados científicos. Agora todos os olhos se voltam para a preparação dos próximos lançamentos de dados.
“Estou emocionado com o desempenho desta missão incrível e entusiasmado com as descobertas que nos aguardam.”
Pesquisadores do Laboratório de Ciências Espaciais Mullard da UCL desempenharam um papel crítico no desenvolvimento do Espectrômetro de Velocidade Radial (RVS) de Gaia, que revela a velocidade com que milhões de estrelas estão se movendo em direção ou longe de nós (sua velocidade radial).
O professor Steven Baker (Laboratório de Ciências Espaciais Mullard da UCL), atual investigador primário do Reino Unido para o Gaia RVS e líder da equipe MSSL, disse: “Embora os instrumentos Gaia tenham parado de coletar novos dados, nosso trabalho está longe de terminar. Gaia Data Release 4 (DR4) em 2026 será de longe o maior catálogo de dados astrofísicos já publicado e o DR5, previsto para 2030, será duas vezes maior.
“Estamos focados em fornecer as velocidades radiais para o levantamento completo de 11 anos, com maior precisão e magnitudes ainda mais fracas do que nunca.”
Cada detector CCD no Gaia possui componentes eletrônicos dedicados para converter os níveis fracos do sinal em imagens digitais. Uma equipe do Laboratório de Ciências Espaciais Mullard da UCL desenvolveu protótipos eletrônicos e depois testou e calibrou cada um dos 106 detectores eletrônicos usados para capturar todos os dados de Gaia. Os pesquisadores da UCL também tiveram um papel importante no processamento de dados espectroscópicos.
A equipe do Reino Unido envolvida na missão Gaia é apoiada pela Agência Espacial do Reino Unido e pelo Conselho de Instalações Científicas e Tecnológicas.
O Professor Baker acrescentou: “Não é exagero dizer que Gaia revolucionou a ciência da cosmologia. A mina de ouro dos dados de Gaia deu-nos uma nova compreensão da evolução da nossa galáxia, a Via Láctea, e novos detalhes fascinantes do seu movimento e estrutura atuais.
“Mais perto de casa, Gaia forneceu órbitas de precisão para mais de 150.000 asteróides dentro do nosso próprio Sistema Solar. Com cada lançamento de novo catálogo, mais descobertas emocionantes serão feitas – o melhor ainda está por vir.”
Gaia oferece o melhor mapa da Via Láctea
Gaia tem mapeado as posições, distâncias, movimentos, mudanças de brilho, composição e inúmeras outras características das estrelas, monitorizando-as com os seus três instrumentos muitas vezes ao longo da missão.
Isto permitiu ao Gaia cumprir o seu objetivo principal de construir o maior e mais preciso mapa da Via Láctea, mostrando-nos a nossa galáxia natal como nenhuma outra missão o fez antes.
Como tal, agora também temos a melhor visão reconstruída de como a nossa galáxia poderia parecer para um observador externo. Esta nova impressão artística da Via Láctea incorpora dados de Gaia de uma infinidade de artigos da última década.
Stefan Payne-Wardenaar, visualizador científico do Instituto Max Planck de Astronomia, na Alemanha, disse: “Contém grandes mudanças em relação aos modelos anteriores, porque Gaia mudou a nossa impressão da Via Láctea. Até ideias básicas foram revistas, como a rotação da barra central da nossa galáxia, a deformação do disco, a estrutura detalhada dos braços espirais e a poeira interestelar perto do Sol.
“Ainda assim, as partes distantes da Via Láctea continuam a ser suposições baseadas em dados incompletos. Com a divulgação de mais dados de Gaia, a nossa visão da Via Láctea tornar-se-á ainda mais precisa.”
Máquina de descoberta da década
As repetidas medições de distâncias, movimentos e características estelares de Gaia são fundamentais para realizar a “arqueologia galáctica” da nossa Via Láctea, revelando elos perdidos na complexa história da nossa galáxia para nos ajudar a aprender mais sobre as nossas origens. Desde a detecção de “fantasmas” de outras galáxias e múltiplos fluxos de estrelas antigas que se fundiram com a Via Láctea no início da sua história, até à descoberta de evidências de uma colisão contínua com a galáxia anã de Sagitário hoje, Gaia está reescrevendo a história da Via Láctea e fazendo previsões sobre seu futuro.
No processo de varrimento das estrelas na nossa própria galáxia, Gaia também avistou outros objetos, desde asteroides no quintal do nosso Sistema Solar até galáxias e quasares – os centros brilhantes e ativos de galáxias alimentadas por buracos negros supermassivos – fora da nossa Via Láctea.
Por exemplo, Gaia forneceu órbitas de precisão precisa para mais de 150.000 asteróides e tem medições de alta qualidade que revelam possíveis luas em torno de centenas deles. Também criou o maior mapa tridimensional de cerca de 1,3 milhões de quasares, com o mais distante a brilhar quando o Universo tinha apenas 1,5 mil milhões de anos.
Gaia também descobriu um novo tipo de buraco negro, incluindo um com uma massa de quase 33 vezes a massa do Sol, escondido na constelação de Áquila, a menos de 2.000 anos-luz da Terra – pela primeira vez um buraco negro de origem estelar este grande foi avistado na Via Láctea. George Seabroke da UCL (Laboratório de Ciências Espaciais Mullard da UCL) é membro da equipe do buraco negro de Gaia que fez a descoberta.
Dr Anthony Brown, Presidente do Consórcio de Processamento e Análise de Dados de Gaia (DPAC) e baseado na Universidade de Leiden, na Holanda, disse: “É impressionante que estas descobertas sejam baseadas apenas nos primeiros anos de dados de Gaia, e muitas foram feitas só no ano passado, Gaia foi a máquina de descoberta da década, uma tendência que deverá continuar.”
Aviso! Mais ciência inovadora pela frente
As equipes científicas e de engenharia de Gaia já estão trabalhando a todo vapor nos preparativos para o Gaia Data Release 4 (DR4), esperado para 2026. Dra. Antonella Vallenari, Vice-Presidente do DPAC baseado no Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), Observatório Astronômico de Pádua , Itália, disse: “Mesmo que a missão tenha parado de coletar dados, tudo continuará como de costume para nós por muitos anos, à medida que preparamos esses incríveis conjuntos de dados para uso.”
O Gaia DR4 está pronto para expandir seu catálogo de estrelas binárias, o maior catálogo desse tipo até hoje. Gaia tem uma capacidade única de decifrar os pequenos movimentos de pares de objetos celestes que orbitam próximos uns dos outros, e já avistou companheiros anteriormente escondidos em torno de estrelas brilhantes.
Aliás, a última observação direcionada de Gaia, em 10 de janeiro, foi do par binário 61 Cygni. Esta estrela icónica atraiu a atenção dos astrónomos do século XIX para produzir algumas das primeiras medições adequadas de movimento e paralaxe, técnicas utilizadas por Gaia em cerca de dois mil milhões de estrelas.
As descobertas de exoplanetas de Gaia também deverão aumentar com os próximos conjuntos de dados, graças ao período mais longo de observações, tornando muito mais fácil detectar estrelas “oscilantes” suavemente puxadas por planetas em órbita.
Plano de aposentadoria de Gaia
Embora esta semana marque o fim das observações científicas, começa agora um curto período de testes tecnológicos. Os testes têm o potencial de melhorar ainda mais as calibrações do Gaia, aprender mais sobre o comportamento de determinadas tecnologias após dez anos no espaço e até auxiliar no projeto de futuras missões espaciais.
Após várias semanas de testes, Gaia deixará a sua órbita atual em torno do ponto 2 de Lagrange, a 1,5 milhões de km da Terra na direção oposta ao Sol, para ser colocada na sua órbita heliocêntrica final, longe da esfera de influência da Terra. A nave espacial será passivada em 27 de março de 2025, para evitar qualquer dano ou interferência com outras naves espaciais.
Dê adeus a Gaia
Durante os testes tecnológicos, a orientação de Gaia será alterada, o que significa que se tornará temporariamente várias magnitudes mais brilhante, tornando as observações através de pequenos telescópios muito mais fáceis (não será visível a olho nu). Um guia para localizar Gaia foi criado aqui e os astrónomos amadores são convidados a partilhar as suas observações.
Dr Uwe Lammers, Gerente da Missão Gaia, disse: “Gaia nos presenteará com este presente final enquanto nos despedimos, brilhando entre as estrelas antes de sua merecida aposentadoria.
“É um momento para celebrar esta missão transformadora e agradecer a todas as equipas por mais de uma década de trabalho árduo operando Gaia, planeando as suas observações e garantindo que os seus preciosos dados são devolvidos sem problemas à Terra.”
Marcos Greaves
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