mercredi 14 septembre 2016

Le télescope Gaïa fournit sa première carte du ciel avec une précision inédite


L'Agence Spatiale Européenne (ESA) vient de dévoiler la toute première carte d'étoiles produite par son télescope astrométrique Gaïa durant sa première année d'observation.



Cette carte recense pas moins de 1142 millions d'étoiles de notre galaxie, mais on y voit aussi d'autres galaxies proches comme les nuages de Magellan, Andromède ou encore M33.
Le but de Gaïa est de produite une véritable cartographie d'une partie de notre galaxie, avec non seulement la position et la distance précises des étoiles, mais aussi leur vitesse. On voit sur cette carte les variations de la densité en étoiles sur la totalité du ciel, les régions brillantes sont denses en étoiles et les régions sombres sont pauvres en étoiles.
Sur cette projection galactique du ciel, le plan de notre galaxie spirale apparaît comme une large bande à l'équateur. Les régions plus sombres du disque galactique peuvent aussi être produites par la présence de nuages denses de gaz et de poussières situés dans la ligne de visée.

On peut distinguer sur cette carte de précision des amas globulaires répartis dans le halo sphérique de la galaxie et des amas ouverts, plutôt distribués non loin du plan galactique.
Les galaxies naines du petit nuage et du grand nuage de Magellan, visibles dans notre hémisphère sud, sont bien visibles en bas à droite de cette carte, car intensément scannées par Gaïa dès le début de la mission.

Des artefacts importants sont néanmoins présents dans cette carte, ils sont simplement dus au manque de données dans ces zones. Il s'agit en effet seulement de la première année d'observation de Gaïa (14 mois exactement) et il lui reste encore au moins 4 ans de mission, ce qui permettra de voir disparaître au fur et à mesure ces zones mal imagées.
La conversion des données brutes de Gaïa en positions utiles et fiables à un niveau de précision jamais atteint auparavant a été un travail complexe, accompli par une vaste collaboration de 450 chercheurs et ingénieurs, le Gaia Data Processing and Analysis Consortium


A partir de ce premier catalogue milliardaire, les astronomes ont extrait un peu plus de 2 millions d'étoiles qui avaient déjà été cataloguées par la précédente mission astrométrique moins précise Hipparcos il y a 20 ans, ce qui leur a permis de séparer les effets de parallaxe (le mouvement apparent induit par le mouvement de la Terre autour du Soleil, qui dépend de la distance de l'étoile en question) et le mouvement propre pour ces 2 millions d'étoiles. 
Grâce à cette mise en commun, les chercheurs parviennent à estimer à la fois la position, la distance et la vitesse pour ces étoiles, formant un nouveau catalogue astrométrique contenant déjà 20 fois plus d'étoiles que le précédent catalogue de référence.

Les nouvelles données de Gaïa permettent également d'étudier en détails des amas ouverts en beaucoup plus grand nombre : les données de Hipparcos avaient permis de mesurer la distance de 80 amas d'étoiles jusqu'à 1600 années-lumière. Avec ces premières données de Gaïa, les distances de près de 400 amas sont mesurées avec précision, jusqu'à une distance de 4800 années-lumière.

Cette première livraison de données astrométriques de Gaïa, qui est rendue publique 1000 jours après le lancement du télescope, sous la forme de nombreux articles notamment dans un numéro spécial de Astronomy&Astrophysics, montre que la mission est sur la bonne voie pour atteindre son but au bout de 5 ans : cartographier en trois dimensions avec une extrême précision la position, la distance et la vitesse de plus de 1% des étoiles de notre Galaxie (1 milliards d'étoiles).

Sources :

Communiqué de l'ESA : 

Numéro spécial de Astronomy&Astrophysics conscré aux premiers résultats de Gaïa:


Illustration :

1) La première carte de Gaïa (ESA/Gaia/DPAC)

2) Carte annotée indiquant les galaxies, les amas globulaires et les amas ouverts  (ESA/Gaia/DPAC)