¿Cómo se formó la Vía Láctea? ¿Fue por un proceso de fusión de objetos menores? ¿Cuál es la evolución química y dinámica de los discos en galaxias espirales como la Vía Láctea? ¿Qué pasos ha seguido la formación del núcleo y la barra central? ¿Existen realmente el número elevado de galaxias satélite que prevé el modelo cosmológico estándar? Estas y otras cuestiones similares son algunas de las incógnitas que el Proyecto Gaia, en el que participan alrededor de 400 científicos e ingenieros de 20 países, pretende aclarar en los próximos años. Una misión, en la que la Universidad de Cádiz, a través del profesor del departamento de Estadística e Investigación Operativa, Ángel Berihuete, participa de forma activa.
Y es que bajo la coordinación del investigador Luis Sarro, del departamento de Inteligencia Artificial de la UNED, los investigadores de la Universidad de Cádiz trabajan, mediante la programación y aplicación de técnicas de inferencia Bayesiana (es un tipo de deducción estadística en la que se usa las evidencias u observaciones para actualizar la probabilidad de que una hipótesis sea cierta), en la estimación de parámetros de modelos astrofísicos, es decir, “en los parámetros que los astrónomos utilizan para modelar distribuciones (masa estelar, tasa de formación estelar) o incluso la forma de la Vía Láctea ... Ellos tienen unos modelos sujetos a parámetros y nosotros, desde la UCA, nos dedicamos a hacer estimaciones de dichos parámetros con técnicas estadísticas avanzadas”, como explica el profesor Ángel Berihuete. Para poder llevar a cabo este estudio “estamos trabajando con el supercomputador que tenemos en el Centro Integrado de Tecnologías de la Información (CITI) en el Campus de Puerto Real”. Una herramienta que sitúa a la UCA en vanguardia dentro del sistema universitario andaluz en la puesta en servicio de estas infraestructuras tecnológicas de última generación como soporte para la experimentación y contrastación del conocimiento generado; con 48 nodos biprocesadores Intel Sandy Bridge, su memoria alcanza los 6.000 GB de RAM.
La misión Gaia se pone en órbita hoy, fecha en la que la Agencia Espacial Europea (ESA) ha lanzado un satélite que durante cinco años recogerá datos de mil millones de estrellas para construir el mapa en 3D de la Galaxia más completo que nunca se haya construido. El principal objetivo científico de Gaia es desvelar la historia de la Vía Láctea, desde sus orígenes hasta el estado actual. Para conseguirlo, este satélite medirá las posiciones, distancias y movimientos de mil millones de estrellas (un 1% del total de la Galaxia) y estudiará sus propiedades físicas tales como la edad y la composición química. Todo ello permitirá comprobar la validez de los modelos cosmológicos actualmente aceptados.
Asimismo, se espera que con las observaciones de Gaia aumente el conocimiento de la materia que se observa pero también de lo que no emite radiación electromagnética, la materia oscura, que se cree que puede constituir el 90% del total de materia que compone la Vía Láctea. Con la medición precisa de los movimientos estelares, se trazará por primera vez la distribución de esta materia oscura que se piensa que actúa dinámicamente sobre la materia conocida. Los investigadores integrados en esta misión sostienen que “nunca como hasta ahora, con Gaia podremos estudiar en profundidad teorías alternativas a la gravedad newtoniana”.
De igual forma, está previsto que a través de esta misión se descubran centenares de miles de nuevos objetos celestes, desde planetas extrasolares –de los cuales se espera detectar cerca de 7000 – hasta enanas blancas y enanas marrones. Dentro de nuestro sistema solar, esta herramienta podrá determinar las órbitas, las masas y los periodos de rotación de centenares de miles de asteroides. Además de ello, se pretende dar un nuevo paso en el establecimiento de la escala de distancias del Universo, entre otras muchas cosas.
Se estima que los resultados de este ambicioso trabajo serán publicados en 2022. No se debe pasar por alto que el proyecto Gaia está coordinado en España por los equipos de la Universidad de Barcelona (UB-ICC/IEEC), la Universidad de A Coruña y la UNED, quienes trabajan en el consorcio europeo DPAC (Data Processing and Analyzing Consortium), encargado de diseñar, implementar, gestionar y ejecutar la reducción de datos de la misión. Todos los equipos científicos españoles que participan en este trabajo están integrados en la Red Española de Explotación Científica de Gaia (REG).
