Le satellite Gaia offre une carte animée en 3D de la Voie lactée
L’agence spatiale européenne (ESA) a publié le 25 avril dernier l’énorme catalogue des données collectées à ce jour par le satellite européen Gaia. Le document, auquel ont contribué des chercheurs du Département d’astronomie (Faculté des sciences), révèle un portrait d’une précision inédite de la Voie lactée, la galaxie qui abrite le Système solaire.
Le satellite européen Gaia a été lancé fin 2013 dans le but de cartographier la galaxie et de déterminer la position, le mouvement et la distance des étoiles qui s’y trouvent, ainsi que leurs propriétés physiques et la variabilité intrinsèque de leur lumière. Il livre là sa deuxième moisson de données, d’une ampleur sans précédent, récoltée depuis son poste d’observation situé à 1,5 million de kilomètres de la Terre. Elle comprend 1,69 milliard de sources lumineuses – des étoiles pour la plupart – et permet de dessiner une véritable carte animée en 3D de la galaxie.
«Avec la mission Gaia, nous faisons littéralement exploser la connaissance des distances en multipliant par 10 000 le nombre d’objets observés et par un facteur 100 la précision de ces observations», détaille Laurent Eyer, chercheur au Département d’astronomie et membre du comité exécutif du consortium Gaia.
Un demi-millier de scientifiques et d’ingénieurs répartis sur tout le continent européen collaborent à ce projet. «À Genève, nous nous concentrons sur la mesure de la variabilité de la lumière émise par les étoiles, explique Marc Audard, chercheur au Département d’astronomie. Nous essayons de définir le type d’étoile auquel nous avons affaire et d’en mesurer certaines caractéristiques.»
Cette deuxième moisson de Gaia se traduit, pour l’équipe genevoise, par la publication des données de variabilité de plus d’un demi-million de sources, et pour chacune d’elles la classification et la courbe de lumière.
Nous sommes un peu la NSA de la galaxie
«Nous sommes un peu la NSA (Agence nationale de la sécurité des États-Unis, ndlr) de la galaxie, précise Laurent Eyer. Nous collectons de manière régulière des données sur quantité d’objets puis nous en sélectionnons certains selon des critères choisis et en révélons de très nombreuses caractéristiques.»
À Ecogia, au cœur de la campagne genevoise, scientifiques et ingénieurs ont ainsi géré plus d’un milliard et demi de sources lumineuses et près de 120 milliards de mesures, chaque source étant observée à plusieurs reprises par Gaia, qui scanne le ciel en continu. Les données sont collectées dans plusieurs bandes du spectre de la lumière. Gaia capte dans sa bande principale la lumière grosso modo visible pour l’œil humain, tandis que deux instruments obtiennent chacun un spectre à basse résolution dans le bleu et le rouge, permettant aux astronomes de connaître les couleurs des étoiles, et ainsi indirectement leur température.
Un catalogue stellaire sans équivalent
L’élaboration de ce catalogue stellaire sans équivalent, en répertoriant des étoiles jusqu’à plusieurs dizaines de milliers d’années-lumière de la Terre, offre une cartographie précise d’une grande partie de la galaxie. La position dans le ciel, la distance à la Terre, le mouvement propre et la variabilité de chaque étoile sont enregistrés.
Ces données, désormais accessibles à l’entier de la communauté scientifique comme au grand public, doivent aider à calibrer plus précisément l’échelle des distances dans l’Univers.
En septembre 2016, la première publication de données de la mission Gaia, pourtant de moindre ampleur, avait déjà donné lieu à quelque 800 articles scientifiques dans l’année qui l’avait suivie. —