Le satellite Gaia, cartographe de la Voie lactée

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RécitLe satellite lancé en 2013 vient de livrer à la communauté scientifique une première version d’une carte en trois dimensions d’environ 1 % de la Voie lactée. Une avancée majeure en astrométrie.

Elle est la hauteur d’où l’on embrasse le paysage. L’arbre qui domine la forêt… La troisième livraison de la mission d’astrométrie spatiale Gaia marque un nouveau tournant dans l’étude de la composition, de la formation et de l’évolution de notre galaxie.

Ce satellite de l’Agence spatiale européenne (ESA), lancé en 2013, analyse systématiquement la lumière des objets du ciel les plus brillants en vue de produire une carte en trois dimensions d’environ 1 % de la Voie lactée. Le 13 juin, il a franchi une étape décisive en livrant à la communauté scientifique une première version complète de son catalogue. Au total, 1,8 milliard d’étoiles et des millions d’autres corps, dont il est parvenu à recenser, non seulement l’emplacement sur la voûte céleste et la distance, mais, également, pour un certain nombre d’entre eux, la vitesse ou des propriétés physiques.

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Un pareil relevé dépasse de loin en importance tout ce qui a été fait dans le domaine de l’astrométrie, la branche de l’astronomie consacrée à la mesure de la position et du mouvement des astres. « Le précédent inventaire, celui de la mission Hipparcos de l’ESA, entre 1989 et 1993, avait à peine concerné 120 000 des 200 milliards d’étoiles que compte notre galaxie », rappelle François Mignard, responsable scientifique de Gaia France.

Il constitue aussi un réel tour de force. Pour parvenir à positionner les objets sur la voûte céleste avec une précision de 7 à 30 microsecondes d’arc, équivalente à l’angle sous lequel serait vue l’épaisseur d’un cheveu à 1 000 kilomètres, Gaia, satellite conçu et réalisé sous la maîtrise d’ouvrage d’Astrium (l’ancien nom de la branche space systems d’Airbus-DS), a balayé le ciel de ses deux télescopes couplés à un ensemble de détecteurs CCD ultrasensible pendant trente-quatre mois.

Au cours de cette période, il a analysé, à l’aide de ses trois instruments – astronomique, spectrophotométrique et spectroscopique –, pas moins de soixante-dix fois la lumière de chaque source, récoltant une quantité d’informations de l’ordre de plusieurs pétaoctets, unique dans l’histoire de l’astronomie. Une fois parvenue sur Terre, cette masse phénoménale de données brutes, comparable seulement à celle produite (sur une seule année) par les expériences de physique des particules du LHC au CERN, à Genève, a été traitée dans six centres de calcul, dont l’un est situé au Centre national d’études spatiales (CNES) à Toulouse ; puis classée, dépouillée et mise en forme au sein d’un consortium européen réunissant 430 scientifiques, dont une centaine de Français.

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