Gegevens van ruim een miljard sterren liggen ‘op straat’ dankzij ruimtetelescoop Gaia

Een kaart van het heelal gebaseerd op de waarnemingen van Gaia. Hoe lichter het gebied, hoe groter de dichtheid aan sterren. Beeld ESA

Facebook mag dan goed zijn in het verzamelen van gegevens; sterrenkundigen kunnen er ook wat van. Sinds woensdagmiddag 12 uur beschikken ze over de persoonlijke profielen van meer dan een miljard sterren. Een goudmijn aan data: positie aan de hemel, afstand, ruimtelijke beweging, kleur, helderheid, noem maar op. Allemaal dankzij de Europese ruimtetelescoop Gaia, die duizend maal zo nauwkeurig meet als zijn voorganger. ‘In elk opzicht spectaculair,’ zegt de Groningse astronoom Amina Helmi over deze tweede dataset van Gaia, die deze week is gepubliceerd (de eerste verscheen najaar 2016). 

Collega’s van over de hele wereld gaan nu aan de slag met de gegevensanalyse. ‘Er is een revolutie op komst op álle deelgebieden van de astronomie,’ voorspelt Helmi. Volgens haar Leidse collega Anthony Brown kunnen wetenschappers ‘met gemak tientallen jaren vooruit met de nieuwe data’. 

Vooral de precieze afstanden van sterren die Gaia oplevert zijn belangrijk voor de astronomie, zegt Gijs Nelemans van de Radboud Universiteit in Nijmegen. 'Dankzij Gaia gaan we voor het eerst echt diepte zien.' Selma de Mink (Universiteit van Amsterdam) vergelijkt Gaia met de aardse ontdekkingsreizigers van een paar eeuw geleden. 'Eindelijk brengen we ons eigen Melkwegstelsel gedetailleerd in kaart.’ 

3D-kaart

Gaia werd eind 2013 gelanceerd. Minutieus legt de ruimtetelescoop elk lichtstipje aan de hemel vast, keer op keer, om ook de trage bewegingen van de sterren op te meten. In plaats van een overzichtskaartje uit een zakatlas levert Gaia een gedetailleerde topografische 3D-kaart van het Melkwegstelsel, en dan een waarop je ook de veranderingen in de tijd ziet. 

De Gaia-metingen hebben een nauwkeurigheid van een microboogseconde – ongeveer de afmetingen van een euromunt op de maan, gezien vanaf de aarde. Het gaat om een onwaarschijnlijke hoeveelheid meetgegevens. Van 1.692.919.135 sterren zijn posities en helderheid bepaald; van 1.331.909.727 sterren ook afstanden en bewegingen. De nieuwe Gaia-catalogus zou je kunnen zien als de astronomische tegenhanger van het Human Genome Project, waarbij wetenschappers de structuur van het menselijk dna nauwkeurig in kaart brachten. Waar het Human Genome Project onder andere nieuwe inzichten opleverde over erfelijke ziektes, maken de Gaia-gegevens het straks mogelijk om bijvoorbeeld de ontstaansgeschiedenis van het Melkwegstelsel te achterhalen en de levensloop van sterren veel beter te begrijpen.

Ook de sterrenkundigen die nauw bij het Gaia-project zijn betrokken, zoals Helmi en Brown, zijn nog niet met de echte gegevensanalyse in de weer gegaan. Zo is dat ooit afgesproken met de wereldwijde astronomische gemeenschap, om iedereen gelijke kansen te geven om straks bijzondere ontdekkingen te doen. Wel zijn er nu zes vakpublicaties verschenen die een globaal beeld schetsen van de dataset en de nauwkeurigheid van de metingen. ‘Daar kwam eigenlijk meteen toch al heel veel uit,’ vertelt Helmi, de eerste auteur van een van de zes artikelen. ‘Zo heeft Gaia de bewegingen kunnen meten van sterren in naburige sterrenstelsels, en ook van kleine dwergstelsels in de directe omgeving van de Melkweg. Dat was nog nooit eerder gelukt.’ Die dwergstelsels blijken niet allemaal in hetzelfde vlak rond te draaien, zoals eerder was gesuggereerd, maar wel in groepen. Voor bepaalde sterrenhopen in de buitendelen van de Melkweg geldt hetzelfde. Volgens Helmi biedt dat waardevolle informatie over de manier waarop het Melkwegstelsel ooit is samengeklonterd uit kleinere bouwstenen.

Ontstaansgeschiedenis

Volgens Helmi biedt dat waardevolle informatie over de ontstaansgeschiedenis van het Melkwegstelsel. Nu van zo veel sterren de ‘persoonsgegevens’ bekend zijn, zoals temperatuur en lichtkracht, zijn allerlei onderliggende processen ook veel beter te bestuderen, legt Brown uit. Het is een beetje alsof een arts plotseling kan beschikken over de medische dossiers van alle Nederlanders – enorm waardevol voor de statistiek en voor het opsporen van onbekende verbanden. 

Tussen neus en lippen door merkt Brown ook nog even op dat Gaia 14.000 planetoïden in ons eigen zonnestelsel heeft opgemeten (dat worden er uiteindelijk 300.000), dat van 7 miljoen sterren de radiale snelheid is bepaald (naar ons toe of van ons af) en dat er ruim een half miljoen sterren in kaart zijn gebracht die van helderheid veranderen. Ondertussen blijft de onvermoeibare ruimtetelescoop elke dag 40 gigabyte aan nieuwe meetgegevens naar de aarde sturen. De volgende dataset – nóg weer groter en nóg weer nauwkeuriger – staat voor eind 2020 op het programma. Gaia heeft genoeg brandstof aan boord om nog tot de zomer van 2024 in bedrijf te blijven. Tegen die tijd zijn ook kleine, periodieke schommelingen van sterren in kaart gebracht, waaruit het bestaan van rondcirkelende planeten afgeleid kan worden.

De Europese satelliet Gaia in actie, volgens een artist impression van ruimtevaartorganisatie ESA. De ruimtetelescoop levert de gegevens voor een ongekend nauwkeurige atlas van het heelal. Beeld EPA
Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@volkskrant.nl.