La missione GAIA

Dopo il suo lancio, avvenuto il 19 dicembre 2013, il satellite Gaia, dell'Agenzia Spaziale Europea, ha eseguito, per un periodo di circa sei mesi, una serie di test per la messa a punto della strumentazione. A partire dal luglio del 2014, è entrato poi in modalità “operativa”, raccogliendo 272 miliardi di misure astrometriche, 54 miliardi di  misure spettrofotometriche e 5 miliardi di spettri ad alta risoluzione.

I dati raccolti durante questo primo anno di attività hanno permesso di intraprendere operazioni di validazione scientifica dei dati ottenuti. Ad esempio è stato ottenuto il primo diagramma colore-magnitudine assoluta o diagramma di Hertzsprung-Russell (HR) un potente strumento di conoscenza per l’evoluzione stellare. Qui poichè le misure ottenute da Gaia, fino ad ora, non erano in numero sufficiente a discriminare gli effetti di parallasse e moti propri sul moto apparente di ogni stella, si sono rese necessarie quelle del catalogo di Tycho, generato dalla missione astrometrica Hipparcos, per 2 milioni di stelle.

La missione Gaia, nella sua continua scansione del cielo, ha già scoperto centinaia di sorgenti transienti, cioé sorgenti la cui luminosità è variata significativamente, ed ha quindi iniziato a raccogliere dati su molti oggetti interessanti (supernovae, variabili cataclismiche, flare stars ecc). Queste scoperte vengono prontamente rese pubbliche  sotto forma di “transient alerts”  per permettere rapidamente alla comunità osservazioni di  controllo dell’evoluzione temporale (follow-up) della sorgente.

Durante le prime fasi, si sono presentati alcuni imprevisti tecnici, data la complessità del progetto. La comunità scientifica che costituisce il consorzio di analisi dei dati di Gaia (DPAC) distribuita in molti paesi europei, ha quindi dovuto lavorare intensamente all’identificazione e risoluzione dei problemi che si sono presentati. Uno dei primi rivelati è stata la presenza di un sottilissimo strato di ghiaccio su alcune parti delle ottiche, prodotto da acqua intrappolata nella fase di pre-lancio e poi manifestatasi quando la sonda si e’ trovata nel vuoto. E’ stato possibile risolvere questo problema riscaldando diverse volte, attraverso opportune dotazioni del satellite, le componenti coinvolte, riuscendo così a ripristinare la trasmissività prevista per i telescopi.

Un altro problema è stato generato da “luce parassita” che raggiunge il piano focale di Gaia aumentando la luminosità diffusa del “fondo cielo”. Questa luminosità, dovuta al sole e ad altre stelle luminose, riesce a raggiungere i rivelatori nonostante lo scudo solare di protezione di 10m di diametro. Questo effetto, trascurabile per le sorgenti più brillanti della magnitudine 15 ,comporta invece un forte degrado del segnale per le stelle più deboli. In particolare, ciò crea problemi agli spettri rilevati dal Radial Velocity Spectrometer, utilizzati per derivare le velocità radiali. Si è resa quindi necessaria una ottimizzazione del software di riduzione, grazie alla quale questo effetto è stato mitigato, permettendo di mantenere la stima prevista di 150 milioni di sorgenti studiate spettroscopicamente.

Le attività del personale dell’Osservatorio di Teramo coinvolto nella missione Gaia sono principalmente rivolte alle misure spettrofotometriche e alla redazione di un catalogo di stelle standard per scopi di calibrazione. Nel corso di questo primo anno di attivita' e' stato possibile testare direttamente sui dati raccolti dal satellite GAIA gli algoritmi sviluppati ed implementati in un opportuno software per ottenere misure fotometriche accurate anche in campi stellari densamente popolati. Invece, il catalogo di stelle standard da usare come riferimento è già stato in buona parte fornito prima del lancio.

Credits: ESA/Gaia; ESA/Gaia/DPAC/IDT/FL/DPCE/AGIS; ESA/Gaia/DPAC/Z.Kostrzewa-Rutkowska (Warsaw University Astronomical Observatory) & G.Rixon (Institute of Astronomy, Cambridge); ESA/Gaia/DPAC/N.Blagorodnova, M.Fraser, H.Campbell, A.Hall (Institute of Astronomy, Cambridge)