Mientras examinaba las posiciones de más de mil millones de estrellas, La misión Gaia de la ESA también mide su color, un diagnóstico clave para estudiar las propiedades físicas de las estrellas. Una nueva imagen proporciona una vista previa del primer mapa de cielo a todo color de Gaia, que se desatará en su resolución más alta con la próxima publicación de datos en 2018.

Las estrellas vienen en una variedad de colores que dependen de la temperatura de su superficie, cual es, Sucesivamente, determinada por su masa y etapa evolutiva.

Las estrellas masivas son más calientes y, por lo tanto, brillan más intensamente con luz azul o blanca. a menos que se acerquen al final de su vida y se hayan hinchado hasta convertirse en una supergigante roja. Estrellas de menor masa, en lugar de, son más frías y tienden a aparecer rojas.

Medir los colores estelares es importante para resolver una variedad de preguntas, que van desde la estructura interna y la composición química de las estrellas hasta su evolución.

Gaia, La misión de astrometría de la ESA para compilar el catálogo más grande y preciso de posiciones y movimientos estelares hasta la fecha, también ha estado registrando el color de las estrellas que observa. El satélite se lanzó en diciembre de 2013 y ha estado recopilando datos científicos desde julio de 2014.

Un esfuerzo especial en el Consorcio de Análisis y Procesamiento de Datos de Gaia (DPAC) está dedicado al desafiante esfuerzo de extraer colores estelares de los datos satelitales. Si bien estas mediciones se publicarán con la segunda publicación de datos de Gaia en abril de 2018, una vista previa del mapa del cielo de Gaia en color demuestra que el trabajo en curso está progresando bien.

El nuevo mapa basado en datos preliminares de 18,6 millones de estrellas brillantes tomados entre julio de 2014 y mayo de 2016, muestra el valor medio (mediana) de los colores de todas las estrellas que se observan en cada píxel. Es útil verlo junto a su mapa complementario, mostrando la densidad de estrellas en cada píxel, que es más alta a lo largo del plano galáctico - la estructura aproximadamente horizontal que se extiende a través de la imagen, correspondiente a la región más densamente poblada de nuestra galaxia, la Vía Láctea, y más baja hacia los polos.

Aunque este mapa solo pretende ser un aperitivo para el tratamiento completo del lanzamiento del próximo año, que incluirá aproximadamente cien veces más estrellas, ya es posible detectar algunas características interesantes.

Las regiones más rojas del mapa, se encuentra principalmente cerca del Centro Galáctico, corresponden a áreas oscuras en el mapa de densidad:estas son nubes de polvo que oscurecen parte de la luz de las estrellas, especialmente en longitudes de onda azules, haciéndolo parecer más rojo - un fenómeno conocido como enrojecimiento.

También es posible ver las dos Nubes de Magallanes, pequeñas galaxias satélites de nuestra Vía Láctea, en la parte inferior del mapa.

La tarea de medir los colores la realiza el instrumento fotométrico de Gaia. Este instrumento contiene dos prismas que dividen la luz de las estrellas en sus longitudes de onda constituyentes, proporcionando dos espectros de baja resolución para cada estrella:uno para el corto, o azul, longitudes de onda (330-680 nm) y el otro para el largo, o rojo, unos (640-1050 nm). Luego, los científicos comparan la cantidad total de luz en los espectros azul y rojo para estimar los colores estelares.

Para calibrar con precisión estos espectros, sin embargo, es necesario conocer la posición de cada fuente en el plano focal de Gaia con una precisión muy alta; de hecho, con una precisión que solo Gaia puede proporcionar.

Como parte del esfuerzo por extraer parámetros físicos de los datos enviados por el satélite, Los científicos los alimentan con un algoritmo iterativo que compara las imágenes grabadas de estrellas con modelos de cómo deberían verse tales imágenes:como resultado, el algoritmo proporciona una primera estimación de los parámetros de la estrella, como su posición, brillo, o color. Al recopilar más datos y enviarlos al algoritmo, los modelos se mejoran constantemente y también los parámetros estimados para cada estrella.

El primer lanzamiento de datos de Gaia, publicado en septiembre de 2016, se basó en menos de una cuarta parte de la cantidad total de datos que recopilará el satélite durante toda su misión de cinco años, que se espera que observe cada estrella un promedio de 70 veces. Este primer lanzamiento, enumerando posiciones sin precedentes en el cielo para 1.142 mil millones de estrellas, junto con su brillo, no contenía información sobre colores estelares:para entonces, no había sido posible ejecutar suficientes iteraciones del algoritmo para estimar con precisión parámetros adicionales.

A medida que el satélite continúa observando más estrellas, los científicos ahora han tenido más tiempo para alimentar datos al algoritmo iterativo para obtener estimaciones de colores estelares, como los que se muestran en el nuevo mapa. Estas estimaciones serán validadas, en los próximos meses, como parte del esfuerzo general de procesamiento de datos que condujo a la segunda publicación de datos de Gaia.

Desde la primera publicación de datos, Los científicos de todo el mundo han estado utilizando las medidas de brillo de Gaia, que se obtienen en toda la banda G, de 330 a 1050 nm, junto con conjuntos de datos de otras misiones para estimar los colores estelares. Estos estudios se han aplicado a una variedad de temas, desde estrellas variables y cúmulos estelares en nuestra Galaxia hasta la caracterización de estrellas en las Nubes de Magallanes.

El próximo año, La segunda versión de los datos de Gaia incluirá no solo la posición y el brillo de la banda G, pero también el color azul y rojo para más de mil millones de estrellas, además de las tan esperadas estimaciones de paralaje estelares y movimientos propios basados ​​en las mediciones de Gaia para todas las estrellas observadas. Este extraordinario conjunto de datos permitirá a los científicos profundizar en los secretos de nuestra galaxia, investigando su composición, formación y evolución a un grado de detalle incomparable.