La nave espacial Gaia es una impresionante hazaña de ingeniería.Su misión principal es mapear las posiciones y movimientos de más de mil millones de estrellas en nuestra galaxia para crear el mapa más completo de la Vía Láctea hasta la fecha.Gaia recopila suficientes datos de precisión para hacer descubrimientos que superan con creces sus misiones principales.Por ejemplo, al observar el espectro de una estrella, los astrónomos pueden determinar la masa de una estrella individual con una precisión de menos del 25 %.Los astrónomos pueden medir la distribución de la materia oscura en nuestra galaxia a través del movimiento de las estrellas.Gaia también puede detectar exoplanetas cuando pasa frente a una estrella.Pero uno de los usos más sorprendentes es que Gaia podría ayudar a detectar ondas gravitacionales cósmicas.
Una nueva investigación muestra cómo se podría hacer esto.Este trabajo se basa en trabajos previos realizados por radiotelescopios que utilizan interferometría de línea de base muy larga (VLBI), que midió la posición y el movimiento aparente de los cuásares.Los cuásares son fuentes de radio brillantes a miles de millones de años luz de distancia.Debido a que los cuásares están tan separados, actúan como puntos de anclaje en el cielo.Al medir con precisión los cuásares, podemosidentificar la ubicación en la tierra con gran precisiónPuedes ver cómo los continentes se desplazan debido a la tectónica de placas y cómo la rotación de la Tierra se ralentiza con el tiempo.
Los cuásares son esencialmente puntos fijos, pero la luz puede desviarse ligeramente a través de lentes gravitacionales.Cuando una estrella entra a la vista de un quásar, el quásar parecerá moverse ligeramente.Debido a que las ondas gravitacionales también pueden refractar la luz, pudimos detectar la presencia de ondas gravitacionales a través de la aparente agitación de los cuásares.Las observaciones de VLBI de cuásares no encontraron signos de ondas gravitacionales y establecieron un límite superior para las ondas gravitacionales en el ámbito de nuestro universo.
La localización de Gaia no es tan precisa como la del VLBI, pero es lo suficientemente precisa como para detectar una lente gravitacional.De hecho, los astrónomosSe debe tener en cuenta el efecto de lente del sol.Al analizar los datos de Gaia.Entonces, el equipo analizó los datos de ubicación de Gaia para 400,000 cuásares.Los cuásares no son estrellas, pero muchos son ópticamente brillantes y Gaia mide posiciones como estrellas.El equipo buscó evidencia estadística de temblores en los datos del cuásar Gaia, pero no encontró nada.Sin embargo, dada la gran cantidad de cuásares observados, es posible colocar un límite superior más fuerte en las ondas gravitacionales locales.En este estudio, el equipo demostró que no hay agujeros negros supermasivos binarios dentro de nuestro grupo local, que incluye tanto a la Vía Láctea como a la Galaxia de Andrómeda.
La mayor ventaja de este estudio es que muestra el poder de los grandes datos.Mientras observamos el cielo a gran escala y precisión, los astrónomos pueden utilizar los datos de formas innovadoras.Gaia nunca tuvo la intención de estudiar las ondas gravitacionales, pero todos pueden hacer lo mismo.¿Quién sabe qué más descubriremos a medida que avancemos en el ámbito de la astronomía de big data?
referencia:Shohei Aoyama, et al.“Gaia 400.894 QSO Restricciones en la densidad de energía de las ondas gravitacionales de baja frecuencia.”preimpresión de arXiv arXiv:2105.04039 (2021).