Última luz de Gaia, el observatorio espacial europeo que nos ha descubierto los secretos de la Vía Láctea

Por Daniel Marín, el 24 enero, 2025. Categoría(s): Astronáutica • Astronomía • ESA ✎ 76

El pasado 15 de enero realizó su última observación científica una de las misiones espaciales más importantes y que más ha transformado, y seguirá transformando, nuestra visión del Universo. Una misión que, al mismo tiempo, sigue sin tener el crédito que se merece entre la opinión pública. Hablamos del observatorio espacial europeo Gaia. Situado en el punto de Lagrange L2 a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra, la misión de la Agencia Espacial Europea (ESA) terminaba su misión científica, tal y como estaba previsto, al agotarse las reservas de nitrógeno para los micropropulsores que controlan de forma exquisita la posición del observatorio. Cuando despegó el 19 de diciembre de 2013 desde la Guayana Francesa a bordo de un cohete Soyuz ST-B, Gaia tenía 60 kg de gas para alimentar ocho micropropulsores, cada uno con un empuje de un micronewton. Diez años y medio más tarde, el tanque de gas está casi vacío después de gastar unos doce gramos al día para mantener al satélite girando con una precisión apabullante. Tras 15 300 «piruetas», a Gaia le quedan unos 5 kg de gas.

Reconstrucción de la Vía Láctea basada en los datos de Gaia (ESA/Gaia/DPAC, Stefan Payne-Wardenaar).

No obstante, Gaia no ha sido apagado todavía. Hasta el 30 de enero realizará pruebas tecnológicas que permitirán calibrar mejor los datos obtenidos y seguirá enviando datos unos meses más. Su ocaso definitivo tendrá lugar en marzo o abril, cuando se decida «pasivizarlo», que es el eufemismo utilizado para no decir que se apaga para siempre una nave espacial. Eso sí, no sin antes dejar el observatorio en una «órbita de retiro» que no molesta a otros observatorios situados en L2. Resulta muy apropiado que apenas cinco días antes, el 10 de enero, Gaia obtuviese una imagen de 61 Cygni, que en 1838 se convirtió en la primera estrella que se pudo medir su paralaje, cortesía del astrónomo Friedrich Bessel. Esta medición fue un paso fundamental para calcular las distancias en nuestro vecindario cósmico y la verdadera escala del Universo. Precisamente, Gaia fue lanzado con el ambicioso objetivo de medir el paralaje de mil millones de estrellas de la Vía Láctea. Gaia debía continuar y llevar hasta límites insospechados el trabajo de Hiparcos, otra misión pionera de la ESA que midió el paralaje de miles de estrellas de nuestra Galaxia.

Una de las últimas observaciones de Gaia fue esta imagen de calibración de 61 Cygni tomada el 10 de enero. 61 Cygni fue la primera estrella que se pudo medir su paralaje (ESA/Gaia/DPAC).

Y vaya si lo ha conseguido. Desde que comenzó las observaciones científicas el 24 de julio de 2014 hasta el 15 de enero de 2025, Gaia ha realizado 2,6 billones —con b— de observaciones astrométricas con CCD y ha enviado 142 terabytes de datos comprimidos a la Tierra. Todos estos datos se han acumulado en un total de 3827 días de observación. Los datos, una vez calibrados y reducidos, han ido saliendo en publicaciones cada vez más precisas y amplias. La última, Gaia DR3 (Data Release 3) fue en 2022, pero todavía se espera publicar Gaia DR4 en 2026 y Gaia DR5, la final, después de 2030. Gaia DR3 ya incluye la medición astrométrica de 1468 millones de estrellas y otras 33,8 millones de estrellas a las que se ha podido medir la velocidad radial relativa. Esta cantidad ingente de datos ha sido posible gracias a tres instrumentos: ASTRO (Astrometric instrument), para medir el paralaje y el movimiento propio de las estrellas —es decir, el movimiento proyectado en la bóveda celeste—, el espectrómetro RVS (Radial Velocity Spectrometer) para medir la velocidad de las estrellas por efecto Doppler hacia o desde Gaia, y el instrumento BP/RP, capaz de hacer fotometría de precisión en rojo y azul con el fin de determinar las principales características de una estrella.

Resultados de Gaia tras más de una década de observaciones (ESA/Gaia/DPAC/Stefan Payne-Wardenaar).
La nebulosa oscura Orión A vista por Gaia (André Moitinho, Márcia Barros, Carlos Barata / Hélder Savietto).

Los datos de estos tres instrumentos han permitido reconstruir los movimientos, distancias y posiciones de una gran parte de las estrellas de la Vía Láctea. Se han publicado más de 13 000 papers científicos basados en Gaia, una cifra alucinante. Entre numerosos descubrimientos, Gaia ha demostrado que la distorsión del disco de nuestra galaxia espiral está probablemente causada por la colisión con la Galaxia Enana Elíptica de Sagitario. De hecho, Gaia ha podido reconstruir la evolución y formación de la Vía Láctea a través de las colisiones con otras galaxias más pequeñas. Por ejemplo, hace entre 8 y 11 mil millones de años nuestra Galaxia se fusionó con la denominada galaxia GSE o Gaia-Salchicha-Encélado (Gaia-Sausage-Enceladus), aumentando el tamaño de la Vía Láctea con unos 50 mil millones de estrellas adicionales, ocho cúmulos globulares más y una cantidad ingente de gas, polvo y materia oscura. Hace entre 8 mil y 10 mil millones de años tuvo lugar otra colisión con la galaxia Pontus que sumó otros siete cúmulos globulares. Y hace «solo» 2700 millones de años se produjo la fusión VRM (Virgo Radial Merger) con otra galaxia enana.

La Vía Láctea vista por Gaia. Los cuadrados son cúmulos globulares y los triángulos galaxias satélites de la nuestra. Los objetos en púrpura fueron añadidos por la colisión con la galaxia Pontus (ESA/Gaia/DPAC).
Reconstrucción de la Vía Láctea de lado según los datos de Gaia (ESA/Gaia/DPAC, Stefan Payne-Wardenaar).

Pero Gaia también ha observado más de 150 000 asteroides del Sistema Solar con una precisión que permitirá detectar posibles lunas alrededor de cientos de ellos y ha creado un mapa en tres dimensiones de 1,3 millones de cuásares. También ha descubierto los agujeros negros más cercanos, Gaia BH1, BH2 y BH3, a 1560, 3800 y 1926 años luz, respectivamente. Estos agujeros negros son realmente negros, pues se han detectado gracias a que Gaia ha podido medir por astrometría el movimiento de una estrella que gira a su alrededor. Al observarse en otras longitudes de onda como rayos X o radio, estos agujeros negros no emiten prácticamente, lo que significa que no tienen un disco de acreción importante a su alrededor (además, en el caso de Gaia BH3, estamos ante un agujero negro estelar de masa elevada, con 33 masas solares).

Mapa del cielo obtenido por Gaia con las observaciones de 1700 millones de estrellas entre julio de 2014 y mayo de 2016 (ESA/Gaia/DPAC).
No solo estrellas: Gaia ha observado asteroides en el Sistema Solar (ESA).
Diagrama H-R de 4 millones de estrellas a menos de 5000 años luz del Sol (ESA/Gaia/DPAC).

Los datos de Gaia se seguirán analizando durante los próximos años, permitiendo nuevos descubrimientos —por ejemplo, se cree que en los datos astrométricos de Gaia hay más de diez mil exoplanetas esperando ser detectados— que revolucionarán nuestro conocimiento de la Vía Láctea y, por extensión, el Universo. Puede que Gaia ya no observe nunca más el cielo, pero su legado seguirá entre nosotros durante décadas. Desde aquí, solo nos queda agradecer a los miles de personas que, con su esfuerzo y dedicación, han hecho posible una misión tan fabulosa.

Gaia observando la bóveda celeste (ESA/ATG medialab/ESO/S. Brunier).


76 Comentarios

  1. ¡Qué maravilla de misión! Con el rendimiento que seguirá dando aun cuando ya esté «apagada», mediante el trabajo con sus datos. Dicen más arriba que hasta mitad de siglo no habrá remplazo… con la cantidad de dinero que se quemará en distintas «genialidades» hasta entonces!

    Ahora, me pregunto, ya que estamos entrando en una «era de repostajes» (al menos, en el discurso), ¿no sería conveniente –cuando se diseña una de estas misiones tan raras y apreciables de ciencia– proveerla de un sistema de «recarga» de propelentes? –como el nitrógeno, aquí.

    Me refiero a algo tan simple como un punto de atraque con la entrada de una válvula como para que se «enchufe» y fije allí algún tipo de contenedor (una «bombona», digamos, para simplificar) que sea propulsado por alguna nave lo más sencilla y barata que se pueda, y que alimente el circuito principal del propelente. No digo que «trasvase», sino que pase a proveer propelente como un tanque suplementario.

    No importa que hoy no exista la nave, pero se supone que pronto habrá remolcadores y otras pequeñas naves de servicio ¿no? Dejándolo preparado, algo simple, sólo habría que seguir la norma de acople. Y si, en diez años, se dice: diseñemos en base a algún bus simple una nave que vaya (con SEP, p.ej.) con el contenedor de repuesto, para estirarle otros diez años la vida; ¿no resultaría un coste menor frente al del observatorio o de lanzar uno nuevo?

    Tal vez así se podría ir pensando en los observatorios espaciales un poco como en los terrestres, con tareas casi permanentes.

    1. Me hace gracia leer tu comentario porque en mi mente cuñadil también se me había aparecido mientras leía la entrada y comentarios. Luego fui dándole una vuelta y pensé (más mecanismos , más riesgos) y añadí, “para cuando precise más combustible habrá casi agotado su capacidad de recoger nueva información y la tecnología habrá avanzado lo suficiente para que no sea rentable su recarga y si su repuesto con una Gaia 2.0 o Gaia 2030 …por ejemplo. (Los CCD y capacidades mejoradas y lo aprendido de la primera debe de ser apabullante)

      ! A por Gaia 2030 !

      1. Una guía imprescindible para cualquier autoestopista del espacio !

        Si Bessel levantara la cabeza ! (Leer estas cosas emocionan )

        “..Gaia obtuviese una imagen de 61 Cygni, que en 1838 se convirtió en la primera estrella que se pudo medir su paralaje, cortesía del astrónomo Friedrich Bessel.

      2. Me temo que la ESA no tiene previsto nada que se parezca a Gaia 2030. Ni 2040. Ni aparece en el Voyage 2050, … aunque sí una versión infrarroja
        https://www.cosmos.esa.int/documents/1866264/3219248/HobbsD_Voyage2050WhitePaper.pdf/a81e5898-6a65-e246-b6e6-8b3748574bab?t=1565184639987
        Quizá China se pueda permitir una repetición de Gaia.
        Tampoco sé si tiene mucho sentido una repetición o continuidad de la misión, al menos hasta que no hayan pasado más décadas y merezca la pena volver a repetir el mapeo.
        Tiene más sentido alguna misión específica de estudio astrométrico de estrellas cercanas para detectar exoplanetas por ese método.

    2. Pues es cierto lo que dices. Supongo que a futuro, si se implementa la Gateway, se podrían hacer ese tipo de operaciones. Dado la poca delta v que se requiere entre NRHO y el lagrangiano L2 Tierra – Sol, creo que lo mejor sería traer los observatorios de vuelta a la zona cislunar y allí acometer las reparaciones de mantenimiento o reparación que precisen de EVAs.
      También soluciones más sencillas como una misión robótica directamente en L2, incluso sería más factible, pero serían más específicas y con menor potencial o flexibilidad.

      En cuanto a la propia Gaia, a principios de siglo que es cuando se diseñó y construyó, pensar siquiera en que nada de eso fuese factible de forma económica o simplemente viable sería considerado una fumada. Esta misión es de la época de los DVDs, como hemos visto más atrás. El New Space apenas existía en modo embrionario.
      Sin embargo, para misiones del futuro sí sería interesante poder tenerlo en cuenta.

      1. Bueno, si pudiese usarse la Gateway para hacerles mantenimiento a sondas en L2, hasta cabría la posibilidad de potenciar una sonda cambiándole instrumentos por otros más avanzados o precisos. O agregar unos nuevos. Según la complejidad del «taller» incluso cambiar partes claves (un CCD por otro de mayor capacidad, y nuevo). Uff! demasiado bueno para que ocurra, jaja.

        Y, claro, llenar el tanque.

        1. Mejor traer el observatorio desde L2. Lo llevas a NRHO o al L1 Tierra – Luna. Eso significa mover la Gateway desde NRHO hasta EML1, pero la delta V es insignificante. De esta manera puedes lanzar la Orión hasta EML1, acoplarte con la Gateway y demás. Lo ideal sería que el propio observatorio espacial tuviera previsto acoplarse con la Gateway (como los chinos con el Xuntian) o al menos poder ser capturado y mantenido de forma estable con el brazo robot.

          Te puedes llevar la Gateway hasta L2 pero eso significa un viaje largo de los astronautas sólo con la Orión. Sí, es verdad que puedes ir con la Orión hasta la Gateway, enviar una Dragon XL de suministros y mover todo el paquete desde NRHO hasta L2, pero sigue siendo un viaje tripulado bastante largo en espacio profundo y además supone más exigencia en cuanto a xenon y a los motores SEP de la Gateway.

        2. No me acordaba de este powerflower de la NASA. La delta v entre el lagrangiano lunar 1 (EML1) y el tierra sol 2 (SEL2) es de coña, apenas 20-50 m/s.
          Por eso el autor, con bastante cabeza, proponía que los observatorios estuvieran en SEL2 y las reparaciones se hicieran en EML1.
          La Gateway puedes tenerla en NRHO para las cosas lunares, pero si un telescopio requiriese mantenimiento, también puedes moverla desde su órbita hasta EML1 (una delta v de coña también de menos de 100 m/s
          https://nexis.gsfc.nasa.gov/workshop_2010/day1/Dan_Lester/Lester_servicing_3-22-2010x.pdf

          1. Gracias por la data. Muy interesante lo que se puede hacer con la Gateway. Y sin embargo, no faltan quienes quisieran cargársela…

  2. Es alucinante la producción de datos de este observatorio espacial.
    Los números de sus resultados son tan grandes que no los puedo asimilar. Para los que sabemos poco de esto necesitamos que nos lo acerquen con artículos como este. Gracias.

    Me ha sorprendido la imagen «Reconstrucción de la Vía Láctea» por lo regular y ordenada que aparece en ella la Vía Láctea.

    Como dicen más arriba, creo que misiones tan valiosas como esta deberían diseñarse para admitir el repostaje de propelentes. Es frustrante que por algo que parece fácil de solucionar hoy día dejen de funcionar.

  3. ¿no vale la pena tratar de salvar la mision?
    ¿Que tal atrapar el artefacto y llevarlo hasta la orbita de la Tierra donde se le podria hacer mantenimiento? Ahi podria lucirse el remolcador de Blue Origin. Seria muy buena publicidad.

  4. Apasionante, gracias maestro.

    Me permito hacerte una pequeña corrección: 61 Cygni fue la primera estrella (DE LA) que se pudo medir su paralaje (ESA/Gaia/DPAC).

    No puedo remediarlo, lo siento.

  5. Magnífico artículo, como siempre. Solo una pequeña corrección: el último ‘Data Release’ hasta la fecha, Gaia DR3, fue publicado en 2022, no en 2020. Un saludo.

  6. Una maravilla, un escalón más en la interminable escalera de acumulación de valiosos conocimientos científicos. Y es una misión europea.

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