A espaçonave Gaia é um feito impressionante de engenharia. Sua missão principal é mapear a posição e o movimento de mais de um bilhão de estrelas em nossa galáxia, criando o mapa mais abrangente da Via Láctea até agora. Gaia coleta uma quantidade tão grande de dados de precisão que pode fazer descobertas muito além de sua missão principal. Por exemplo, olhando para o espectro das estrelas, astrônomos podem medir a massa de estrelas individuais com uma precisão de 25%. Do movimento das estrelas, astrônomos podem medir a distribuição da matéria escura na Via Láctea. Gaia também pode descobrir exoplanetas quando eles passam na frente de uma estrela. Mas um dos usos mais surpreendentes é que Gaia poderia nos ajudar a detectar ondas gravitacionais cósmicas.

Um novo estudo mostra como isso pode ser feito. O trabalho é baseado em um estudo anterior feito usando interferometria de linha de base muito longa (VLBI), por meio dos quais os radiotelescópios medem a posição e o movimento aparente dos quasares. Os quasares são fontes de rádio brilhantes a bilhões de anos-luz de distância. Porque os quasares estão tão distantes, eles agem como pontos fixos no céu. Medindo quasares com precisão, podemos localizar posições na Terra com tanta precisão que podemos ver como os continentes se desviam devido à tectônica de placas e como a rotação da Terra diminui com o tempo.

Embora os quasares sejam essencialmente pontos fixos, sua luz pode ser ligeiramente desviada por lentes gravitacionais. Se uma estrela passa para a linha de visão de um quasar, o quasar pareceria se deslocar ligeiramente. Uma vez que as ondas gravitacionais também podem desviar a luz, pudemos detectar a presença de ondas gravitacionais por meio da oscilação aparente dos quasares. As observações de quasares VLBI não encontraram nenhuma indicação de ondas gravitacionais, colocando um limite superior sobre eles em nossa região do espaço.

Embora as medições de posição de Gaia não sejam tão precisas quanto VLBI, eles são precisos o suficiente para detectar lentes gravitacionais. Na verdade, os astrônomos têm que levar em consideração o efeito de lente do sol ao analisar os dados de Gaia. Então, a equipe analisou os dados de posição de Gaia para 400, 000 quasares. Embora quasares não sejam estrelas, muitos deles são opticamente brilhantes, e Gaia mede sua posição como se fossem estrelas. A equipe procurou por evidências estatísticas de oscilação nos dados do quasar de Gaia e não encontrou nenhuma. Mas, dado o grande número de quasares observados, eles poderiam colocar um limite superior mais forte nas ondas gravitacionais locais. A partir deste estudo, a equipe mostrou que não há buracos negros supermassivos binários dentro de nosso grupo local, que inclui a Via Láctea e a galáxia de Andrômeda.

O que é ótimo neste estudo é que ele mostra o poder do big data. Quando observamos os céus com grande escala e grande precisão, os astrônomos podem usar os dados de maneiras inovadoras. Gaia nunca teve a intenção de estudar ondas gravitacionais, e ainda assim pode ser igual. À medida que continuamos avançando para o reino da astronomia de big data, quem sabe o que mais iremos descobrir.