En dat brengt ons weer een stap dichterbij het antwoord op de vraag hoe ons zonnestelsel ooit het levenslicht zag.

Ruimtetelescoop Gaia speurt al zeven jaar de hemel af, in een poging de positie, afstand en bewegingen van sterren vast te leggen. En dat gaat de telescoop goed af. Want ondertussen heeft de telescoop de precieze positie, beweging, helderheid én kleur van meer dan 2 miljard sterren ontrafeld!

Gaia
Eind 2013 werd ESA’s Gaia-satelliet gelanceerd en had een duidelijk doel voor ogen: de positie, afstand en bewegingen van miljarden sterren vastleggen, met een betere nauwkeurigheid dan ooit tevoren. De ruimtetelescoop opereert in een baan om het zogenoemde tweede Lagrangepunt, op een slordige 1,5 miljoen kilometer van de aarde. Op dit tweede Lagrangepunt zijn de zwaartekrachten tussen de aarde en de zon in evenwicht, waardoor de telescoop in een stabiele positie blijft en op lange termijn vrijwel onbelemmerd zicht heeft op de nachtelijke hemel. Zoals gezegd zijn de metingen heel nauwkeurig; Gaia is zo gevoelig dat de telescoop zelfs de groei van een mensenhaar op de maan zou kunnen meten!


Hoe werkt Gaia?
Ruimtetelescoop Gaia (de afkorting van Global Astrometric Interferometer for Astrophysics) is uitgerust met twee afzonderlijke telescopen. De spiegels van de telescopen werpen het opgevangen licht op een enorme cameradetector van één miljard pixels die verbonden is met een drietal instrumenten. Op die manier scant Gaia de gehele Melkweg, waardoor uiteindelijk de meest nauwkeurige, driedimensionale dynamische kaart ooit gemaakt kan worden. Naast de positie en bewegingen worden tevens de fysische eigenschappen van de sterren door Gaia geanalyseerd. De instrumenten verzamelen bijvoorbeeld informatie over de temperatuur en samenstelling. Dit is nodig om de leeftijd van de sterren te kunnen bepalen.

Ondertussen heeft Giaia al heel wat sterren geobserveerd. In 2016 kwamen onderzoekers met de eerste dataset op de proppen. Deze bevatte de afstanden en bewegingen van twee miljoen sterren. In 2018 volgde de tweede dataset, waarin de 3D-posities, 2D-bewegingen, de helderheid en kleur van meer dan 1,3 miljard sterren werd onthuld. En nu presenteren de onderzoekers de nieuwe gegevens van Gaia. De telescoop tuurde naar 300.000 sterren die zich binnen 326 lichtjaar afstand van de zon bevinden. En met deze nieuwe dataset erbij, weten we nu heel nauwkeurig waar bijna 2 miljard sterren zich in onze Melkweg ophouden.

Wat kunnen we ermee?
Je vraagt je misschien af waarom het zo belangrijk is om informatie over al deze sterren te verzamelen. “Deze gegevens vormen de ruggengraat van de astrofysica,” vertelt onderzoeker Floor van Leeuwen. “Hierdoor kunnen we onze sterrenomgeving forensisch analyseren en cruciale vragen over de oorsprong en toekomst van onze Melkweg beantwoorden.” Het betekent dat astronomen een enorme sprong voorwaarts maken en een steeds beter idee krijgen van hoe ons zonnestelsel ooit het levenslicht zag. Tegelijkertijd gebruiken onderzoekers de gegevens om te voorspellen hoe de sterachtergrond in de komende 1,6 miljoen jaar zal veranderen.

Versnelling
Maar dat is niet het enige. De nieuwe hemelkaart bevestigt namelijk ook dat het zonnestelsel steeds sneller rond de Melkweg beweegt. Het betreft echter maar een kleine versnelling, eentje die men wel had verwacht van een systeem in een cirkelvormige baan. In de loop van een jaar versnelt de zon naar het centrum van de Melkweg met 7 mm per seconde. Dat is echt heel weinig, zeker als je je bedenkt dat de zon met zo’n 230 kilometer per seconde rond het centrum van de Melkweg draait. Voor je beeldvorming, dat is 10 keer sneller dan de aarde rond de zon draait.


Gaia zal tot ten minste 2022 doorgaan met het verzamelen van gegevens. Dan zullen onderzoekers bepalen of de missie nog verlengd gaat worden tot 2025. En we mogen nog heel wat van de ruimtetelescoop verwachten. Want hoe langer Gaia naar de nachtelijke hemel tuurt, hoe nauwkeuriger de verzamelde data wordt. De reeds verzamelde data vormt dus nog lang niet de eindversie. Gaia gaat dus vrolijk verder: de komende jaren zullen er nog herhaaldelijk nieuwe updates gepresenteerd worden, waardoor we een steeds beter beeld krijgen van onze Melkweg. En uiteindelijk zullen we over een hele nauwgezette catalogus van de sterren in onze Melkweg gaan beschikken die naar verwachting tot talloze nieuwe ontdekkingen zal leiden.

ASKAP-radiotelescoop

Ruimtetelescoop Gaia is overigens niet de enige die de sterren aan onze nachtelijke hemel in de gaten houdt. Ook de ASKAP-radiotelescoop tuurt naar de hemel en heeft ondertussen al miljoenen nieuwe sterrenstelsels aan het licht gebracht. De bedoeling is dat er uiteindelijk een soort ‘Google Maps’ van de ruimte wordt ontwikkeld, waarmee we door het omvangrijke universum kunnen navigeren. En de hoop is dat we met die hemelkaart bij de hand, vele eeuwenoude vragen over het heelal kunnen oplossen.