Localizando Gaia para mapear a Via Láctea

O VST do ESO ajuda a determinar a órbita do satélite de modo a permitir o mapeamento mais preciso de mais de um bilhão de estrelas

Esta imagem, composta a partir de dados obtidos por várias observações levadas a cabo pelo Telescópio de Rastreio do VLT (VST) do ESO, mostra a sonda espacial da Agência Espacial Europeia (ESA), Gaia, como um ténue rastro de pontos situado na metade inferior deste campo de estrelas. Estas observações foram obtidas no âmbito de uma colaboração atual entre o ESO e a ESA, que pretende calcular a órbita de Gaia e melhorar assim a precisão do seu mapa de estrelas.

A sonda espacial Gaia, operada pela Agência Espacial Europeia (ESA), observa os céus a partir da sua órbita em torno da Terra com o objetivo de criar o maior e mais preciso mapa tridimensional da nossa Galáxia. Há um ano, a missão Gaia divulgou o seu segundo catálogo de dados, que incluiu medições de alta precisão — posicões, distância e movimentos próprios — de mais de um bilhão de estrelas da nossa Via Láctea. Este catálogo permitiu a realização de estudos revolucionários em muitas áreas da astronomia, como a estrutura, origem e evolução da Via Láctea, e deu origem a mais de 1700 artigos científicos publicados desde o lançamento da sonda em 2013.

De modo a que os mapas do céu de Gaia atinjam a precisão necessária, é essencial conhecer a posição exata da sonda espacial relativamente à Terra. Assim, enquanto Gaia observa o céu, colectando dados para o seu censo estelar, os astrônomos verificam regularmente a sua posição utilizando uma rede global de telescópios ópticos, incluindo o VSTsituado no Observatório do Paranal do ESO . O VST é atualmente o maior telescópio de rastreio que observa o céu na luz visível e registra a posição de Gaia no céu a cada duas noites ao longo do ano.

“As observações da sonda Gaia requerem um procedimento observacional especial,” explica Monika Petr-Gotzens, que coordena a execução das observações de Gaia feitas pelo ESO desde 2013. “A sonda é o que chamamos um ‘alvo móvel’, já que se desloca muito rapidamente relativamente às estrelas de fundo — assim rastrear Gaia revela-se um enorme desafio!”

“O VST é a ferramenta perfeita para observar o movimento de Gaia,” continua Ferdinando Patat, chefe do Gabinete de Programas de Observação do ESO. “Usar uma das infraestruturas de vanguarda do ESO colocadas no solo para apoiar e melhorar observações feitas a partir do espaço é um exemplo excelente de cooperação científica.”

“Trata-se de uma interessante colaboração solo-espaço, usar um dos telescópios de vanguarda do ESO para ancorar observações pioneiras do satélite da ESA que rastreia um bilhão de estrelas,” comenta Timo Prusti, cientista do projeto Gaia na ESA.

As observações do VST são usadas pelos especialistas da ESA em dinâmica de voo para localizar Gaia e refinar a órbita da sonda espacial. São necessárias calibrações muito cuidadosas para transformar as observações, onde Gaia é apenas um minúsculo ponto de luz entre as estrelas brilhantes, em informação orbital significativa. A segunda divulgação de dados de Gaia foi usada para identificar cada uma das estrelas no campo de visão, permitindo assim calcular a posição da sonda espacial com uma precisão impressionante — até cerca de 20 milisegundos de arco.

“Este é um processo desafiador: usamos as medições que Gaia faz das estrelas para calibrar a posição da sonda espacial e finalmente melhorar a sua medição das estrelas,” explica Timo Prusti.

“Após um muito longo e cuidado processamento de dados, conseguimos agora atingir a precisão necessária para que as observações de Gaia feitas a partir do solo possam ser implementadas na determinação da sua órbita,” diz Martin Altmann, chefe da campanha GBOT (Ground Based Optical Tracking) do Centro de Astronomia da Universidade de Heidelberg, na Alemanha.

A informação do GBOT será usada para melhorar o nosso conhecimento da órbita de Gaia, não apenas em observações futuras, mas também para todos os dados que foram coletados anteriormente da Terra, levando assim a melhorias nos dados que serão incluídos em divulgações futuras.

Fonte: ESO