Op deze kaart staan 1.000.000.000 sterren

Sterrenkunde

Het is gelukt: ondanks ijsvorming op de lens meet de ESA-sonde Gaia gestaag de hele Melkweg op.

De Gaia-kaart van de Melkweg. Het miljard opgemeten sterren is op deze resolutie samengesmolten tot een witte massa. De donkere vlekken zijn wolken gas en stof. De donkere strepen en gebogen vormen zijn een gevolg van de scanmethode. Rechtsonder: de Grote en de Kleine Magelhaense Wolk. Foto ESA/GAIA

Dit is de grootste en meest nauwkeurige sterrenkaart tot nu toe (klik hier voor grotere resolutie). Het is nog maar de eerste oogst van de eind 2013 gelanceerde satelliet Gaia, op basis van metingen van ruim een jaar (van juli 2014 tot september 2015). Gaia zal nog bijna drie jaar met ongekende precisie posities en afstanden van hemelobjecten meten. Het Europese ruimteagentschap ESA heeft de eerste stand woensdagmiddag tijdens een persconferentie in Madrid gepresenteerd.

Foto ESA Gaia

Detail in hoge resolutie van de Gaia-kaart waarop individuele sterren te zien zijn. De zwarte banen zijn gevolg van scanmethode. Klik op foto voor vergroting. Foto ESA Gaia

Eén procent

De nu gepubliceerde kaart geeft de posities en helderheden van 1,1 miljard sterren (om precies te zijn: 1.142.679.769). Dat is ruwweg een procent van alle sterren in onze Melkweg.
Van ongeveer twee miljoen van deze sterren is ook de afstand gemeten, mede op basis van gegevens van Gaia’s voorganger, Hipparcos.

Daarnaast zijn gegevens gepresenteerd over meer dan 3.000 zogeheten veranderlijke sterren – sterren die opvallende helderheidsfluctuaties vertonen. Ongeveer tien procent daarvan is door Gaia nieuw ontdekt.

En dat is dan nog maar het topje van de ijsberg aan gegevens die Gaia uiteindelijk zal moeten afleveren. Deze eerste ‘data release’ is vooral bedoeld om te laten zien dat de satelliet goed functioneert en dat het verwerken van de enorme hoeveelheid gegevens naar wens verloopt.

Melkweg in 3D

De Groningse astronoom Amina Helmi kijkt vooral uit naar de ‘3D-kaart’ van de Melkweg die uit de Gaia-gegevens zal voortkomen. Deze kaart moet inzicht geven in de structuur van ons sterrenstelsel en de wijze waarop het is ontstaan. „Daarvoor is het nodig om te weten hoe de sterren van onze Melkweg bewegen”, legt ze uit. „Gaia gaat dat mogelijk maken.”

Maar eerst zal de kolossale berg gegevens – die dagelijks 40 gigabyte hoger wordt – moeten worden verwerkt en geïnterpreteerd. „We zijn nu bezig om de data te downloaden, het begin is er”, zegt Helmi, die al bij Gaia betrokken was toen deze zich 18 jaar geleden nog in de conceptfase bevond. „We hebben heel lang moeten wachten. Maar als de data er eenmaal zijn, kunnen we voor minstens tien jaar vooruit.”

Met de Gaia-gegevens zal een grote sprong vooruit gemaakt worden in kennis van de Melkweg. Helmi: „Je moet je voorstellen dat je eerst alleen je eigen dorp kent en dan opeens de hele aarde van buitenaf kunt zien!”

Foto Nasa / ESA / Hubble

De Pleiaden, gefotografeerd door de Hubble-Ruimtetelescoop. Foto Nasa / ESA / Hubble

Pleiaden: toch 440 lj

Een van de kleinere vraagstukken waar astronomen mee worstelen lijkt alvast te zijn opgelost: de afstand tot de aarde van de Pleiaden, een heldere sterrenhoop in het sterrenbeeld Stier. De meeste metingen gaven aan dat de Pleiaden ongeveer 440 lichtjaar van ons zijn verwijderd. Maar berekeningen op basis van Hipparcos-gegevens kwamen uit op 390 lichtjaar. De nieuwe Gaia-gegevens wijzen erop dat haar voorganger ernaast zat.

Het succes van Gaia was niet vanzelfsprekend. Na de lancering van de satelliet, die van de zon uit gezien anderhalf miljoen kilometer achter de aarde is ‘geparkeerd’, deden zich een aantal onvoorziene problemen voor. Het eerste probleem betrof de afzetting van ijs op enkele optische onderdelen van de satelliet. Een tweede complicatie is het strooilicht van de zon dat de telescoop van de satelliet binnenkomt. Dit strooilicht wordt veroorzaakt door dunne vezeltjes langs de rand van de isolatiedeken waarmee het tien meter grote zonnescherm van Gaia is bedekt. En verder ondervindt Gaia hinder van thermische uitzetting en de inslagen van micrometeorieten.

Tussenversies

De definitieve hemelkaart van Gaia wordt aan het begin van het volgende decennium verwacht. Wel wordt in de aanloop daar naartoe elk jaar een nieuwe, nauwkeurigere tussenversie gepresenteerd.

Bij de Gaia-missie zijn ook astronomen van Nederlandse instituten betrokken. De verwerking van de meetgegevens staat onder leiding van de Leidse astronoom Anthony Brown. Peter Jonker en Gijs Nelemans (beiden Radboud Universiteit) houden zich bezig met ‘kortstondige verschijnselen’ die Gaia nu en dan ontdekt.