La carte du ciel selon Gaia

N’attendez pas de Gaia de belles images des merveilles du ciel, car il n’a pas été conçu pour ça. En revanche, cet observatoire de l’Agence Spatiale Européenne (ESA)  est un véritable champion de l’astrométrie, la mesure de la position des étoiles et plus généralement des objets de la voûte céleste. Lancé fin 2013, il prend la relève d’une précédente mission européenne qui fit date en la matière, Hipparcos. Le troisième catalogue de Gaia confirme, si besoin était, l’utilité de la démarche.

Une «révolution silencieuse»

Envoyé autour du point de Lagrange L2 d’équilibre gravitationnel Terre-Soleil à 1,5 million de kilomètre de nous, Gaia scanne le ciel en tournant sur lui-même. Ses instruments déterminent la position des astres (astrométrie) avec une précision inédite en y ajoutant d’autres caractéristiques telles la luminosité ou la spectroscopie pour certains (analyse de la lumière qui révèle des informations supplémentaires, par exemple la composition des étoiles).
Les données de Gaia sont en quelque sorte un recensement du ciel, une carte augmentée de mesures additionnelles que les astronomes utilisent pour leurs travaux. Ci-dessous, une vidéo de l’ESA à l’occasion de la publication du troisième catalogue de cet observatoire appelé DR3 pour Data Release 3.

Le catalogue DR3, qui s’ajoute aux deux précédents, offre une impressionnante masse de données au service des astronomes. L’apport est tel que, dans la vidéo ci-dessus, Frédéric Arenou de l’observatoire de Paris qui travaille sur la mission Gaia parle de «révolution silencieuse».

Voie Lactée, étoiles, exoplanètes et astéroïdes

Cette révolution silencieuse se construit peu à peu grâce aux études menées sur la base des catalogues de Gaia. Ceux-ci recensent les coordonnées de près de 2 milliards d’étoiles, mais pas seulement. Gaia a également capté la position et la vitesse de 150000 astéroïdes. Autre exemple, le catalogue contient la vitesse radiale de 33 millions d’étoiles. Or ce mouvement d’avant en arrière par rapport à notre ligne de visée peut trahir la présence de mondes autour de ces soleils. Gaia va ainsi apporter sa pierre à la découverte de nouvelles exoplanètes. La spectroscopie révèle de plus la composition chimique des étoiles scrutées. Les astronomes reconstituent alors la dynamique de notre propre galaxie la Voie Lactée. Paola Sartoretti de l’observatoire de Paris et qui travaille aussi sur Gaia explique d’ailleurs dans la vidéo que toutes ces mesures forment «une grande base de données qui contient l’information sur la façon dont la galaxie bouge et de quoi la galaxie est faite». C’est l’histoire de la Voie Lactée et une idée de son avenir qui peuvent être modélisées.
Gaia s’affirme comme une formidable source de données d’une précision inédite que les astronomes n’ont pas fini d’exploiter.

Cartes du ciel basées sur les données de Gaia et qui proposent quatre façons différentes de voir notre galaxie la Voie Lactée afin d’étudier le mouvement des étoiles (les deux du haut), la poussière interstellaire (en bas à gauche) ou la composition chimique des étoiles (en bas à droite).
Crédit : ESA/Gaia/DPAC; CC BY-SA 3.0 IGO, CC BY-SA 3.0 IGO