GAIA : LA RICHESSE DU DEUXIÈME CATALOGUE

Le mercredi 25 avril 2018, la presse scientifique (dont la SAF) était convoquée à l’Observatoire de Paris, pour l’annonce de la publication du deuxième catalogue d’étoiles du satellite Gaia de l’ESA. Jean-Pierre Martin résume ici cette conférence :
Le cap du milliard d’étoiles en 3 dimensions est franchi.  C’est un travail colossal pour lequel la France a joué un rôle prépondérant. Très attendu par les chercheurs du monde entier pour son potentiel scientifique considérable, il représente une étape fondamentale pour l’astrophysique, comme l’a signalé Frédérique Auffret chargée de la communication de l’Observatoire. Sont intervenus après une introduction de Claude Catala, Président de l’Observatoire de Paris, et de Jean-Yves Le Gall, Président du CNES :
– François Mignard, directeur de recherche émérite CNRS à l’Observatoire de la Côte d’Azur, « Gaia Mission & Impact »
– Frédéric Arenou, ingénieur de recherche CNRS à l’Observatoire de Paris, « Gaia la machine à mesurer »
– Paola Sartoretti, ingénieur de recherche CNRS à l’Observatoire de Paris, « Les spectres et vitesses radiales »
– David Katz, astronome à l’Observatoire de Paris, « Cartographier les mouvements des étoiles dans le disque de notre Galaxie »
– Carine Babusiaux, astronome à l’Observatoire des Sciences de l’Univers de Grenoble et associée à l’Observatoire de Paris, « les diagrammes HR, populations et évolutions stellaires »
– Paolo Tanga, astronome à l’Observatoire de la Côte d’Azur, « Gaia observation des astéroïdes »
– et Olivier La Marle, coordinateur du programme d’astrophysique au CNES.

Voici quelques slides de ces présentations :

On s’est aussi intéressé aux petits corps, notamment les astéroïdes :

On rappelle le principe de mesure : Comme pour Hipparcos, c’est l’astrométrie : Cette méthode s’appuie sur le principe de l’observation simultanée de deux champs stellaires, dans deux directions faisant entre elles un angle fixé et très précisément connu : 106,5° c’est l’angle de base.
Comme un compas sert à repérer des distances, de proche en proche les positions relatives des objets sont fixées les unes par rapport aux autres. Gaia va scanner le ciel suivant un schéma prédéterminé, le satellite tourne sur lui-même à la vitesse de 60 secondes d’arc par seconde (6 heures pour une rotation complète) mais il est affecté d’un mouvement de précession fixe de 45° par rapport au Soleil.
Ceci permet aux instruments qui sont dans les deux lignes de visée d’effectuer des mesures de parallaxe, la base de l’astrométrie.
Gaia possède donc deux télescopes (angle 0,7° par 0,7°) associés à chaque direction de visée et les deux champs de vision sont combinés sur un plan focal recouvert de CCD. Gaia mesure simultanément la séparation angulaire de milliers d’étoiles présentes dans le champ. Le mouvement continu du satellite permet ainsi une analyse complète du ciel. L’opération se déroulant sur plusieurs années, on établit ainsi un catalogue astrométrique des étoiles étudiées. La limite en magnitude de Gaia est la magnitude 20.
Deuxième catalogue Gaia, un évènement mondial. Le premier catalogue avait été publié en septembre 2016, il contenait plus d’un milliard d’étoiles. Ce nouveau catalogue est une immense base de données collectée par cette sonde européenne située à 1,5 millions de km de la Terre (en L2). Un consortium de plusieurs centaines de scientifiques européens ont analysé les données des 22 mois d’étude du ciel de Gaia, pour aboutir à ces 1,7 milliards d’étoiles. Seule une petite partie du ciel (approx 1%) est étudiée par Gaia, mais c’est un progrès énorme par rapport aux données précédentes. Ce catalogue contient la position  et la luminosité de 1,692 milliards d’étoiles (chaque étoile a été mesurée plus de 200 fois), ainsi que la parallaxe et le mouvement propre de 1,331 milliards d’étoiles. De même la couleur de plus de 1,3 milliards d’étoiles et la vitesse radiale de 7,2 millions d’étoiles. Ces données permettront l’élaboration d’une carte 3D de notre Galaxie.
De plus, Gaia s’est aussi intéressé aux petits corps du Système Solaire, les astéroïdes, et mesuré la position de 14 000 d’entre eux.
Comme le disaient nos amis anglais, il n’y a que très peu de domaines de l’astrophysique qui ne soient pas révolutionnés par les données de Gaia. (D’après Gerry Gilmore, de Cambridge, PI de la mission pour la Grande Bretagne). Les données de Gaia sont recueillies par nos amis de l’Institute of Astronomy, de l’Université de Cambridge pour le Consortium DPAC (Data Processing and Analysis Consortium). Ces données, sont désormais accessibles à la communauté scientifique comme au grand public. Le catalogue final de Gaia devrait être publié en 2020.

Notre Galaxie en couleur vue par Gaia. (ESA)