Idag (3 december), ett internationellt team av astronomer tillkännagav den mest detaljerade katalogen någonsin över stjärnorna i en stor del av vår Vintergatans galax. Mätningar av stjärnpositioner, rörelse, ljusstyrka och färger är i det tredje tidiga datasläppet från Europeiska rymdorganisationens Gaia rymdobservatorium, nu allmänt tillgänglig. De första fynden inkluderar den första optiska mätningen av solsystemets acceleration. Datauppsättningen, och tidiga vetenskapliga upptäckter, presenterades vid en speciell briefing som hölls av Royal Astronomical Society.

Lanserades 2013, Gaia opererar i en omloppsbana runt den så kallade Lagrange 2 (L2) punkten, ligger 1,5 miljoner kilometer bakom jorden i riktning bort från solen. Vid L2 är gravitationskrafterna mellan jorden och solen balanserade, så att rymdfarkosten förblir i en stabil position, tillåter långvarig i huvudsak fri utsikt över himlen.

Det primära syftet med Gaia är att mäta stjärnavstånd med hjälp av parallaxmetoden. I det här fallet använder astronomer observatoriet för att kontinuerligt skanna himlen, mäta den uppenbara förändringen i stjärnornas positioner över tid, ett resultat av jordens rörelse runt solen.

Att veta att den lilla förskjutningen i stjärnornas positioner gör att deras avstånd kan beräknas. På jorden försvåras detta av att jordens atmosfär suddas ut, men i rymden begränsas måtten endast av teleskopets optik.

Två tidigare utgåvor inkluderade positionerna för 1,6 miljarder stjärnor. Den här utgåvan tar det totala antalet till strax under 2 miljarder stjärnor, vars positioner är betydligt mer exakta än i de tidigare uppgifterna. Gaia spårar också stjärnornas förändrade ljusstyrka och positioner över tiden över siktlinjen (deras så kallade korrekta rörelser), och genom att dela upp deras ljus i spektra, mäter hur snabbt de rör sig mot eller bort från solen och bedömer deras kemiska sammansättning.

De nya uppgifterna inkluderar exceptionellt noggranna mätningar av 300, 000 stjärnor inom de närmaste 326 ljusåren till solen. Forskarna använder dessa data för att förutsäga hur stjärnbakgrunden kommer att förändras under de kommande 1,6 miljoner åren. De bekräftar också att solsystemet accelererar i sin bana runt galaxen.

Denna acceleration är mild, och är vad som kan förväntas av ett system i en cirkulär bana. Under ett år accelererar solen mot galaxens centrum med 7 mm per sekund, jämfört med dess hastighet längs dess omloppsbana på cirka 230 kilometer i sekunden.

Gaia-data dekonstruerar dessutom de två största medföljande galaxerna till Vintergatan, de små och stora magellanska molnen, gör det möjligt för forskare att se deras olika stjärnpopulationer. En dramatisk visualisering visar dessa delmängder, och bron av stjärnor mellan de två systemen.

Dr Floor van Leeuwen från Institute of Astronomy vid University of Cambridge, och UK Gaia DPAC Project Manager, kommenterar:"Gaia mäter avstånden för hundratals miljoner objekt som är många tusen ljusår bort, med en noggrannhet som motsvarar att mäta hårets tjocklek på ett avstånd av mer än 2000 kilometer. Dessa data är en av ryggraden i astrofysiken, gör det möjligt för oss att forensiskt analysera vårt stjärnområde, och ta itu med avgörande frågor om ursprunget och framtiden för vår galax."

Gaia kommer att fortsätta samla in data till åtminstone 2022, med en möjlig förlängning av uppdraget till 2025. De slutliga datasläppen förväntas ge stjärnpositioner 1,9 gånger så exakta som de som släppts hittills, och korrekta rörelser mer än 7 gånger mer exakta, i en katalog med mer än 2 miljarder föremål.