Em astronomia, lançamos o termo "ano-luz" aparentemente tão rápido quanto a própria luz viaja. O paralaxe de uma estrela - sua pequena mudança aparente uma vez por ano causada pelo nosso ponto de vista em movimento na Terra - indica sua distância mais verdadeiramente do que qualquer outro método.
Paralaxes precisos de estrelas próximas formam a base de toda a escada de distância cósmica até as galáxias mais distantes. É uma ciência crucial que está prestes a dar um grande salto adiante. O tão esperado observatório Gaia da Agência Espacial Europeia - lançado em 19 de dezembro de 2013 - está pronto para começar sua missão científica.
O objetivo de Gaia é criar o mapa mais preciso da Via Láctea. Ele identificará a localização de um bilhão de estrelas até 20º magnitude - quase um por cento de todas as estrelas da Via Láctea.
"Vamos ... analisar um bilhão - se não mais - de estrelas com os instrumentos de astrometria e fotometria, medindo a posição e o movimento de cada estrela até 100 vezes mais precisamente do que o antecessor de Gaia, Hipparcos, e para um número muito maior de estrelas", disse Giuseppe Sarri, Gaia Project Manager da ESA, num comunicado de imprensa.
Embora o objetivo de Gaia seja enganosamente simples, é impossível fazer isso em telescópios terrestres, onde a turbulência da atmosfera da Terra é simplesmente muito alta. Gaia ignora esse problema estando acima da atmosfera da Terra. Ele medirá as distâncias com uma precisão de pelo menos 25 microssegundos. É como medir a largura aparente de um cabelo humano em Chicago visto à distância de Nova York.
Para fazer isso, Gaia varrerá repetidamente o céu, observando cada um de seus bilhões de estrelas uma média de 70 vezes em cinco anos. Ele girará lentamente a cada seis horas, varrendo seus dois telescópios pelo céu e concentrando a luz de seus campos separados na maior câmera digital já feita no espaço, com quase um bilhão de pixels.
À medida que as estrelas flutuam pela câmera, as posições relativas de todas as estrelas detectadas são medidas. Com o tempo, uma rede completa de posições será construída, resultando em um mapa 3D altamente preciso.
Agora Gaia está pronto para começar sua fase científica de cinco anos, mas não seria uma verdadeira missão científica sem algumas falhas inesperadas.
Um problema descoberto cedo foi o congelamento da água em algumas partes da ótica, causando uma redução temporária na transmissão dos telescópios. Provavelmente a água estava presa na espaçonave antes do lançamento e emergiu quando estava no vácuo. O aquecimento da óptica afetada para remover o gelo resolveu amplamente o problema.
Outro problema é um nível mais alto de "luz dispersa" atingindo a câmera de Gaia do que o previsto antes do lançamento. Parece ser uma mistura de luz do Sol que atravessa o protetor solar de Gaia com 10 m de diâmetro e luz de outros objetos astronômicos. Esse impacto deve ser mais significativo para qualquer estrela fraca observada.
"No entanto, estamos otimizando o software de bordo para reduzir ao máximo o impacto causado por esses níveis mais altos de luz de fundo, e estamos confiantes de que não ficaremos muito longe de nossa estimativa inicial e um tanto conservadora de estudar 150 milhões de estrelas com [ o] espectrômetro de velocidade radial, conforme planejado ”, disse Sarri.
Finalmente, Gaia contém um dispositivo a laser projetado para medir o ângulo de separação entre seus dois telescópios. Isso é necessário para corrigir variações periódicas esperadas causadas por mudanças térmicas à medida que o Gaia gira. Embora o sistema esteja funcionando, as variações detectadas são maiores que o esperado; portanto, serão feitos mais esforços para medir com precisão as variações.
No entanto, os testes feitos durante o comissionamento mostraram que o Gaia pode ser capaz de ter um desempenho melhor do que o esperado em alguns casos. Por um lado, pode ser possível estender o alcance de Gaia a estrelas ainda mais fracas que 20º magnitude, enquanto, por outro lado, mudanças de software podem permitir que Gaia meça quase todas as estrelas mais brilhantes do céu, anteriormente descartadas como muito brilhantes para um sistema tão sensível.
“A fase de comissionamento foi desafiadora e, embora algumas atividades estejam em andamento, todos em Gaia estão em boa forma para cumprir sua promessa - todos os principais objetivos científicos ainda são alcançáveis, como esperado”, disse Timo Prusti, cientista de projeto da ESA para Gaia.
Você pode seguir a missão de Gaia e os resultados científicos futuros em seu próprio blog.
