Nieuwe atlas brengt miljarden sterren Melkwegstelsel ongekend nauwkeurig in kaart
Verdwalen in het Melkwegstelsel is niet meer mogelijk. De Europese ruimtetelescoop Gaia heeft een miljard sterren ongekend nauwkeurig in kaart gebracht. Van twee miljoen sterren zijn ook de afstanden en bewegingen veel beter bekend dan ooit, zodat er zelfs driedimensionale kaarten beschikbaar zijn. De nieuwe Gaia-catalogus is woensdag gepresenteerd op het European Space Astronomy Centre in Madrid.
Voor amateurastronomen maken die nieuwe kaarten weinig uit: zij weten wel welke kant ze hun telescoop op moeten zwenken om hun favoriete hemellichaam te zien. Maar voor professionele sterrenkundigen is de nieuwe mate van detail cruciaal om de levensloop van sterren en de ontstaansgeschiedenis van het Melkwegstelsel te doorgronden. Tal van deelgebieden van de astronomie zullen de komende decennia profijt hebben van de Gaia-gegevens.
Zo is ons Melkwegstelsel in de loop van miljarden jaren bijvoorbeeld gegroeid door kleinere stelseltjes op te slokken. Die dwergstelsels zijn al lang uiteengerukt door getijdenkrachten, maar wie over een goede 3D-kaart van posities en bewegingen van sterren beschikt, kan de opgeslokte sterren toch herkennen. En uit de bewegingen van sterren in de Melkweg valt straks ook de verdeling van donkere materie nauwkeuriger te achterhalen: mysterieus spul dat onzichtbaar is maar wel zwaartekracht uitoefent op zijn omgeving.
Dankzij Gaia zijn de afstanden van sterren nu in veel gevallen tot op minder dan een lichtjaar nauwkeurig bekend, aldus wetenschappelijke projectleider Timo Prusti van ruimtevaartcentrum ESTEC in Noordwijk. Voorheen bedroeg de onnauwkeurigheid soms tientallen lichtjaren. Nu de afstanden beter bekend zijn, is preciezer te achterhalen hoeveel energie de sterren produceren, wat weer belangrijk is om hun levensloop goed te begrijpen.
In de nabije toekomst gaat Gaia ook informatie opleveren over planetoïden in ons zonnestelsel (die vallen op als zwakke bewegende lichtstipjes aan de hemel) en over planeten bij andere sterren - die verraden hun bestaan doordat de sterren waar ze omheen draaien een beetje heen en weer wiebelen. Gaia meet dat allemaal extreem nauwkeurig.
Gaia is eind 2013 gelanceerd. Met zijn twee telescopen scant hij voortdurend de sterrenhemel. Elk lichtstipje wordt tientallen malen minutieus vastgelegd, uiteindelijk met een nauwkeurigheid van een honderdduizendste boogseconde voor de helderste sterren. Dat komt overeen met de dikte van een mensenhaar, gezien vanaf duizend kilometer afstand. Die ongekende precisie is mogelijk dankzij een metrologisch systeem dat ontwikkeld is door het Nederlandse onderzoeksinstituut TNO.
Hoe langer we meten, hoe groter de nauwkeurigheid
De afgebeelde Gaia-kaart toont de verdeling van de 'sterdichtheid' aan de hemel. Je kunt hem vergelijken met een wereldkaart van de bevolkingsdichtheid op aarde. Verduisterende stofwolken in het Melkwegstelsel zijn goed zichtbaar, evenals de Magelhaense Wolken (rechtsonder), de twee begeleiders van de Melkweg. Overigens zijn ook duizenden verre sterrenstelsels in kaart gebracht.
Volgens Anthony Brown van de Leidse Sterrewacht, de voorzitter van het Gaia Data Processing and Analysis Consortium, is deze eerste data release van Gaia nog maar het begin. 'Eind volgend jaar hebben we nauwkeurige afstanden en ruimtelijke bewegingen van alle een miljard sterren,' zegt hij. 'En er ligt al een aanvraag voor een verlenging van de missie tot 2024. Hoe langer we meten, hoe groter de nauwkeurigheid.'
Brown denkt dat sterrenkundigen staan te popelen om aan de slag te gaan met de nieuwe gegevens. 'Ik verwacht de eerste wetenschappelijke publicaties al binnen een paar weken.'
Hieronder ziet u hoe de ruimtetelescoop Gaia werkt.