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En una noche despejada, lejos de las luces de la ciudad, el firmamento se revela como una oscura bóveda llena de puntos luminosos, estrellas similares a nuestro sol que nos iluminan desde distancias casi inconmensurables para la percepción humana. Solamente en nuestra galaxia, la Vía Láctea, hay cientos de miles de millones de estrellas. Contarlas y medirlas ha sido una de las ambiciones de los astrónomos desde tiempos inmemoriales y hoy estamos un paso más cerca de realizar este sueño. (Estas son las imágenes del mapa más completo de nuestra galaxia)
Ayer, 25 de abril, los científicos del observatorio espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA) hicieron público el catálogo de más de 1.300 millones de fuentes luminosas registradas por el satélite desde enero de 2014 en su órbita alrededor del punto lagrangiano 2, a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra.
Aunque solamente representan el 1 % de las estrellas en la Vía Láctea, este es el mayor catálogo de estrellas producido en la historia de la humanidad. Si contar cada uno de los objetos observados por Gaia tomara un segundo, harían falta mas de 40 años para enumerarlos todos.
El único precedente para Gaia es la misión Hipparcos, también de la ESA, el primer satélite encargado de medir y estudiar la posición de las estrellas y otros objetos en el firmamento (lo que los astrónomos llaman astrometría) y que llevaba el nombre de Hiparco de Nicea, el astrónomo griego que en el año 134 antes de Cristo hizo el primer catálogo de estrellas conocido en el mundo occidental. Entre 1989 y 1993 la misión Hipparcos determinó la posición y el movimiento de 2,5 millones de estrellas, porque las estrellas se mueven, y a partir de su movimiento podemos estudiar la dinámica de la vecindad del sistema solar, la rotación de la Vía Láctea y el movimiento de los cúmulos de estrellas jóvenes que se separan después de su nacimiento.
Para superar las capacidades de Hipparcos, Gaia cuenta con tres instrumentos. Uno de astrometría con la capacidad de determinar la posición y el movimiento de una estrella con la precisión necesaria para distinguir una moneda en la superficie de la Luna vista desde la Tierra. Un instrumento de medición de luz (fotometría) utilizado para determinar las propiedades de las estrellas como su temperatura y su masa y a la vez estimar la cantidad de polvo interestelar entre Gaia y cada estrella. Y finalmente, un espectrómetro de velocidad radial que se utiliza para observar la velocidad de los objetos con respecto a Gaia.
Los astrofísicos del mundo ya habían obtenido interesantes resultados usando el primer catálogo preliminar que Gaia había producido durante sus primeros 14 meses de observaciones. Por ejemplo, Coryn Bailer-Jones, del Instituto Max Planck de Astronomía (Alemania), había reportado el hallazgo de 16 estrellas que podrían aproximarse a menos de 6,5 años luz del sol y que potencialmente podrían alterar el equilibrio gravitacional de algunos objetos del sistema solar exterior, produciendo lluvias de cometas en un futuro no muy lejano (en términos astronómicos, es decir, en unos 100 millones de años).
También, usando los datos preliminares de Gaia, Tommaso Marchetti, del Observatorio de Leiden (Holanda), y sus colaboradores usaron redes neuronales, un sistema de inteligencia artificial, para identificar una serie de estrellas que se escapan de la galaxia a muy altas velocidades (suficientes para ir de Bogotá a Medellín en menos de un segundo) al ser aceleradas por el campo gravitacional del agujero negro supermasivo que yace en el centro de la Vía Láctea.
Pocos días después de la publicación del catálogo anterior de Gaia, los científicos ya habían identificado la rotación en la Gran Nube de Magallanes (una de la galaxias satélites de la Vía Láctea), habían estimado cómo se veía la Vía Láctea en el pasado y habían calculado la distribución de materia oscura en la galaxia enana Sculptor. No serán pocas las noticias que se produzcan con este nuevo catálogo que incluye la posición en el cielo, el paralaje (que se utiliza para estimar la distancia) y el movimiento en tres dimensiones de 650 veces más objetos que en el primer catálogo de Gaia.
El desafío que conlleva el catálogo producido por Gaia, y los que vendrán en el futuro, pues la misión está a punto de ser extendida hasta finales de 2020, es sin duda aprender a manejar e interpretar este gran volumen de datos sin precedentes. No será una sorpresa leer términos como inteligencia artificial, aprendizaje automático o aprendizaje de máquinas (machine learning) cuando se reporten las nuevas conclusiones científicas basadas en las observaciones de Gaia.
La astronomía ya tiene un pie adentro en la era de los datos masivos (big data).