Le satellite Gaia nous offre la carte la plus détaillée de la Voie lactée [Vidéo – 360° view]

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Le satellite Gaia nous offre la carte la plus détaillée de la Voie lactée

Les données se bousculent dans la deuxième édition du catalogue du satellite Gaia. Les astronomes ont les yeux qui brillent de tous ces trésors d’informations sur des centaines de millions d’étoiles, et donc sur notre Galaxie, son histoire, etc. Il y en a pour tout le monde et plein de surprises en perspective !

L’ESA vient de publier le Data Release 2 de son satellite Gaia (lancé en 2013). Ce deuxième catalogue d’objets, fruit d’une collaboration de plusieurs centaines de scientifiques, est d’une richesse considérable, sans commune mesure avec les précédents. Il y a une trentaine d’années, le célèbre Hipparcos, pionnier dans l’astrométrie spatiale de précision, cartographiait 118.000 étoiles. En 2016, dans une première mouture, Gaia nous dévoilait à l’issue de sa première année d’observation, les mouvements et distances de quelque deux millions d’étoiles… Un bel avant-goût, déjà étourdissant et qui bien sûr aiguisait l’appétit de la communauté des astronomes de ce qui allait advenir. Et ça n’a pas manqué…

Deux ans plus tard, le 25 avril 2018 à midi, place à l’opulence… Le catalogue est désormais riche des mesures de 1.692.919.135 étoiles. Sachez qu’il vous faudrait plus de 50 ans pour toutes les compter, à raison d’une par seconde. C’est énorme, n’est-ce pas ? Et cela l’est, face aux premiers relevés dans l’Antiquité (quelques dizaines d’étoiles sur des tablettes babyloniennes) – la cartographie du ciel est une histoire bien ancienne – et même de son vénérable prédécesseur Hipparcos (lancé en 1989) : il y en a plus de 10.000 fois plus ! Et la précision est stupéfiante : 3 à 40 fois supérieure. Pourtant, cela représente moins d’un pour cent de la population totale des étoiles de notre Galaxie, la Voie lactée !

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Orbites des astéroïdes cartographiés par Gaia. © ESA, Gaia, DPAC

Gaia gâte tous les astronomes

Toutes ces données compilées par Gaia à l’issue de 22 mois d’observations, entre le 25 juillet 2014 et le 23 mai 2016, ont de quoi régaler et occuper les chercheurs dans de multiples spécialités, et ce, pour plusieurs années. En plus des 1,7 milliard d’étoiles, dont les mesures de positions, luminosité, mouvements sont pour beaucoup d’une précision inégalée, astronomes et astrophysiciens disposent d’une somme colossale de données sur des objets célestes proches ou lointains de notre petite planète. Il y en a en effet pour tout le monde.

Ainsi, pour parler des objets tous proches de nous, Gaia offre-t-elle des mesures très précises sur les positions de 14.000 astéroïdes. Et plus loin, autour et au-delà de notre Galaxie, les mouvements de la moitié des amas globulaires de la Voie lactée – et aussi le déplacement des étoiles en leurs seins -, d’une douzaine de galaxies naines qui flirtent avec la nôtre, et même des milliers de quasars… Bref, c’est inouï ce que Gaia apporte à l’astronomie et l’astrophysique.

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Les données précises de Gaia permettent d’explorer en 3D les Hyades, amas ouvert de jeunes étoiles relativement proche du Système solaire et qui compose la tête de la constellation du Taureau. Dans cette animation, on peut voir la distribution des étoiles dans l’amas et leurs mouvements futurs dans la galaxie. © ESA, Gaia, DPAC

Gaia ouvre une nouvelle ère dans l’archéologie galactique

Toutes les données collectées par le satellite, dans leurs diversités, vont donc permettre aux chercheurs de faire de l’archéologie galactique, d’approfondir nos connaissances sur la structure de notre Galaxie, sur ses interactions avec ses voisines, sur l’évolution stellaire : « Nous avons construit le diagramme Hertzsprung-Russell le plus détaillé des étoiles jamais réalisé sur le ciel et nous pouvons déjà voir quelques tendances intéressantes. », se réjouit Antonella Vallenari de l’Inaf (Istituto Nazionale di Astrofisica) et de l’Observatoire astronomique de Padoue, une des 450 scientifiques et ingénieurs qui ont participé au traitement des données. « C’est comme si nous inaugurions une nouvelle ère de l’archéologie galactique ».

Les chercheurs, et on les comprend, ne tarissent pas d’éloges à l’encontre du satellite et de cette impressionnante compilation de données. « Gaia fera progresser considérablement notre compréhension de l’univers à toutes les échelles cosmiques », déclare Timo Prusti, un des chercheurs de la mission. Et son directeur, Fred Jansen ajoute : « Gaia est l’astronomie à son meilleur. Les scientifiques seront occupés avec ces données pendant de nombreuses années, et nous sommes prêts à être surpris par l’avalanche de découvertes qui permettront de percer les secrets de notre Galaxie ». Après des années de patience, les astronomes commencent à récolter les fruits. La récolte, et les suivantes s’annoncent abondantes.

Le saviez-vous ?

La deuxième publication des données de Gaia livre la position et la luminosité de près de 1,7 milliard d’étoiles, la parallaxe, le mouvement propre et la couleur de plus de 1,3 milliard d’étoiles, la vitesse radiale de plus de sept millions d’étoiles, la température de surface de plus de 100 millions d’étoiles, la quantité de poussière entre nous et 87 millions d’étoiles. S’y ajoutent plus de 500.000 sources variables, la position de 14.099 objets connus du Système solaire, principalement des astéroïdes.

Publications en accès libre dans Astronomy & Astrophysics de Gaia Data Release 2.

Ce qu’il faut retenir

L’ESA a publié les données acquises par Gaia entre juillet 2014 et mai 2016. Le volume est considérable.

Les astronomes disposent des mesures précises de près de 1,7 milliard d’étoiles. Mais il n’y a pas que cela : Gaia livre aussi des données sur des astéroïdes, galaxies voisines, quasars…

Les astronomes en ont pour des années à étudier ce catalogue sans précédent. De nombreuses surprises sont à prévoir dans les domaines de l’archéologie galactique, de l’évolution stellaire, etc.