Últimos preparativos de Gaia, un viaje hacia el origen de la Vía Láctea

El objetivo está cerca después de dieciséis años de intenso trabajo. La misión Gaia de la Agencia Espacial Europea ha terminado su fase de preparativos en Europa y está lista para viajar en los próximos meses al Puerto Espacial Europeo en la Guayana Francesa, desde donde será lanzada al espacio para arrancar una investigación de cinco años. Su plan: cartografiar nuestra Galaxia en un censo de estrellas con una precisión sin precedentes. Sus implicaciones: un conocimiento hasta ahora inaccesible sobre el origen de la Vía Láctea, su historia y su evolución. Y un margen de sorpresa: el que va desde el descubrimiento de nuevos cuerpos celestes hasta la posibilidad de ratificar a Einstein en su Teoría de la Relatividad.

En una terminología poco específica, Gaia es una ‘súpercámara’ de fotos con una resolución que ni los usuarios de smartphones más sibaritas pueden imaginar: más de dos mil millones de píxeles y 106 sensores CCD (detectores compuestos de diminutas células fotoeléctricas que registran la imagen). El objetivo de la gigantesca cámara sería el conjunto de dos telescopios que funcionan, en realidad, como un único visor. “Gaia tiene dos telescopios por el mismo motivo por el que nosotros tenemos dos ojos”, explica a El imparcial el ingeniero de Calibración y Operaciones del programa Gaia de la ESA, José Hernández, que no es otro que conseguir imágenes radicalmente realistas de las estrellas, con datos fehacientes de su tamaña, disposición, movimiento y distancia, para elaborar un mapa tridimensional y exacto de la Vía Láctea.

A partir de su lanzamiento, en una fecha aún por determinar entre octubre y noviembre de 2013, Gaia permanecerá cinco años orbitando alrededor del Sol, midiendo, analizando y fotografiando mil millones de estrellas, aproximadamente el 1 por ciento de de la población de la Vía Láctea. La cámara visualizará unas 70 veces cada una de esos mil millones a lo largo de la misión, desde diferentes ángulos y posiciones, para que ningún desplazamiento, forma, color ni centímetro se escape a los ojos de este ambicioso proyecto.

Los instrumentos de Gaia son tan precisos que, si estuviese en la Tierra, sería capaz de medir el pulgar de una persona situada en la superficie de la Luna.

“Ya queda muy poco por hacer”, asegura Hernández a este periódico. “Se están completando los últimos test de verificación entre los centros de Alemania y Madrid y se está comprobando que todo funcione, puesto que es una maquinaria muy compleja”, explica. El siguiente paso es embalar en contenedores los diferentes módulos de Gaia, que tiene un diámetro de 3,4 metros, para enviarlas a la Guayana Francesa, un proceso que puede llevar aproximadamente un mes. Una vez allí, la última puesta a punto consistirá básicamente en comprobar que funcionan las comunicaciones entre el sistema de Gaia y los centros de investigación a los que debe enviar la ingente cantidad de datos: hasta 50 Gigabytes diarios en un flujo continuo durante cinco años.

Gaia despegará desde el Puerto Espacial Europeo de Kourou (Guayana Francesa) a bordo de un lanzador Soyuz, alcanzará el conocido como Punto L2 de Lagrange y se instalarse en órbita alrededor del sol. Esta ubicación, a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra, tiene algunas ventajas que lo han alzado como hogar definitivo de Gaia, según explica ingeniero de Calibración y Operaciones de la misión. Por un lado, es una zona de equilibrio entre las fuerzas gravitacionales de la Tierra, la Luna y el Sol. Por otra parte, no registra cambios bruscos de temperatura. Además, aunque está lo suficientemente lejos de la Tierra para cumplir sus objetivos, permite una comunicación adecuada con nuestro planeta, incluso visual: en cuatro o cinco meses podremos percibir a simple vista el brillo de Gaia en el cielo.

Una máquina de descubrimientos
Por su precisión, Gaia está llamada a convertirse en la máquina de descubrimientos de la Agencia Espacial Europea. Su objetivo principal es el de elaborar el mayor censo de estrellas del mundo –con las propiedades físicas de cada una, como su temperatura, luminosidad o composición química, además de su ubicación en el espacio y sus movimientos- y, a partir de esa información y las fotografías tomadas, dibujar el más preciso y definido mapa tridimensional de la Vía Láctea. Sin embargo, durante sus cinco años de misión se espera que aclare o refute algunos de los modelos explicativos del origen de nuestra galaxia, detecte cuerpos celestes que habían pasado desapercibidos a misiones anteriores o complete algunas teorías de la Física general.

“La cartografía de la Vía Láctea nos ayudará a descifrar cuál es el origen de la galaxia, su historia y cómo ha evolucionado”, asegura Hernández, quien explica que la medición del comportamiento de las estrellas ayudará a entender mejor cuál y cómo fue el principio de todo. “Hay algunos modelos que se han deducido de observar a través de telescopios otras galaxias, pero hay muchas preguntas” que quizá ahora se puedan responder, sugiere.

Según el ingeniero, el trabajo de Gaia puede determinar por qué los brazos de la Galaxia parecen ser un lugar “particularmente idóneo” para la formación de estrellas, “si se mueven a la misma velocidad a la que está rotando la galaxia o si actúan como ondas de choque”, por ejemplo. Incluso el tiempo de rotación de la propia Vía Láctea, que se ha estimado en 200 millones de años, podrá ser precisado gracias a la información recogida por la nueva misión de la ESA, tal y como indica Hernández.

Por otra parte, el programa Gaia espera desvelar cientos de miles de objetos desconocidos, tales como asteroides en nuestro propio Sistema Solar, planetas en órbita a estrellas cercanas y explosiones estelares (o supernovas) en otras galaxias.

Las cifras del censo celeste son, en este sentido, impresionantes. De media, Gaia descubrirá cada día 10 estrellas rodeadas por su propio sistema planetario, 10 estrellas explotando en otras galaxias, 30 estrellas ‘fallidas’, o enanas marrones, y un gran número de cuásares alimentados por agujeros negros supermasivos. Se estima que Gaia detectará unos 15.000 planetas fuera de nuestro Sistema Solar al analizar los minúsculos cambios en la posición de una estrella debidos a las perturbaciones gravitatorias de los planetas que la rodean.

Un paso más allá, Gaia podría ser también capaz de estudiar la distribución de la materia oscura, una sustancia invisible que sólo se puede detectar a través de su influencia gravitatoria sobre otros cuerpos celestes, e incluso podría probar de forma empírica por primera vez en la historia la Teoría General de la Relatividad enunciada por Einstein, midiendo cómo los cuerpos con masa del Universo desvían la trayectoria de la luz.

Europa, a la vanguardia
El contratista principal del proyecto Gaia es la compañía EADS Astrium SAS, con sede en Toulousse, pero en su construcción y el futuro desarrollo de la misión participan más de 400 científicos e ingenieros, 53 empresas y 16 países. En España, seis empresas han participado en la fabricación del satélite Gaia, aportando alguna de sus partes o sistemas, como una de las antenas o el parasol que lo protege de altas temperaturas. Además, la Universidad de Barcelona, así como centros de investigación madrileños y gallegos, estarán fuertemente implicados en la recopilación y el análisis de los datos de la misión.

“Europa siempre ha estado a la vanguardia de la Astrometría o medida de los astros, el campo que ahora va a cubrir Gaia”, asegura Hernández, quien recuerda que entre 1989 y 1993 el proyecto de la ESA Hipparcos seconvirtió en el gran instrumentodeprecisión enlaépoca para la recogida de datos sobre los cuerpos celestes. En 1997, en el momento en quesepublicóelcatálogodeHipparcos (con las posiciones, distancias y movimientos para casi 120 000 estrellas), ya arrancaban los primeros estudios para construirunamáquina del futuro que tomara el relevo del yaretiradosatélite enlamedición del Universo, lo que ahora es ya una realidadenGaia.