Le télescope spatial européen Gaia a dévoilé jeudi la première partie (EDR3) d'un catalogue de plus d'1,8 milliard d'objets célestes de notre galaxie, observés avec une précision inégalée.

L'évènement était attendu par les milliers de scientifiques autour du globe qui piochent quotidiennement dans les données de la machine, mise en orbite par l'Agence spatiale européenne (ESA) en 2013.

La présidente de l'Observatoire de Paris-PSL, Fabienne Casoli, a salué lors d'une visioconférence la "mise à disposition de tous... de ce socle de l'astronomie", que sont les mesures de position, distance et mouvements des astres.

Gaia est stationné à 1,5 million de kilomètres de la Terre, à l'opposé de la direction du soleil, pour mieux se protéger de son rayonnement. Ses deux optiques balaient l'espace lentement, avec un tour complet en six heures.

Le télescope détecte et observe une toute petite partie des astres de notre galaxie, qui a un diamètre de 100.000 années lumière, et au-delà. Son catalogue recense une pléiade d'objets célestes, allant de toutes les variétés connues d'étoiles, exoplanètes et astéroïdes, jusqu'au milieu interstellaire et aux nuages galactiques proches de notre voie lactée.

Ces observations permettent aux scientifiques de mieux comprendre les phénomènes de formation et d'évolution des étoiles, mais aussi de notre galaxie.

Après un premier catalogue en 2016, c'est grâce au deuxième, livré en 2018, que les scientifiques ont déterminé par exemple que notre voie lactée avait "fusionné" avec une autre galaxie, il y a dix milliards d'années.

Pour Frédéric Arenou, ingénieur de recherche CNRS à l'Observatoire de Paris-PSL on peut déjà se féliciter d'avancées marquantes qu'apporte le troisième catalogue. Il a mentionné par exemple "le catalogue complet des étoiles proches" de notre système solaire, à savoir les quelques 300.000 situées à moins d'environ 330 années-lumière.

- "Flambée d'étoiles" -

Gaia a entraîné "une révolution des connaissances", a dit à l'AFP Catherine Turon, astronome émérite à l'Observatoire de Paris-PSL, pionnière de l'astrométrie spatiale. Une de ces collisions inter-galactiques "correspond à l'âge de notre système solaire, amenant l'hypothèse qu'avec chaque collision il y a une flambée de formation d'étoiles", dont notre soleil ferait partie.

"Les découvertes vont se démultiplier", a affirmé pour sa part Chantal Panem, cheffe de mission au Centre national d'études spatiales (CNES), en notant qu'"environ 3.800 articles scientifiques utilisant les données de Gaia ont été publiés", depuis le deuxième catalogue.

Le troisième enrichit les précédents, avec 1,8 milliard d'objets célestes. Il apporte "surtout des précisions astrométriques et photométriques bien meilleures", selon Catherine Turon.

La mesure du déplacement des étoiles est de deux à trois fois plus précise, et le calcul de leur distance a été amélioré d'environ 30% par rapport au catalogue précédent. Un progrès dû en grande partie à l'accumulation de données étudiées, sur 34 mois d'observation, contre 22 pour le deuxième catalogue.

Jusqu'aux années 1990, on pouvait déterminer depuis la Terre la position d'à peine 8.000 étoiles par une mesure d'angle, la méthode de la parallaxe.

Le précurseur de Gaia, Hipparcos, a révolutionné le domaine depuis son lancement par l'ESA en 1997, en cataloguant plus de 110.000 objets célestes. Gaia a une précision de mesure mille fois plus grande.

- "Voisinage solaire" -

Cette précision extrême a un revers: les volumes de données à "avaler" et traiter sont toujours plus considérables. A ce jour, Gaia a transmis plus de 80.000 milliards de bytes. Un volume qui mobilise une grosse plateforme informatique du CNES en France, et celles de partenaires européens.

Et qui explique qu'il ait fallu plus de trois ans pour fabriquer et valider cette première partie du catalogue, "qui comprend les positions, distances, mouvement et magnitude des étoiles", explique Catherine Turon.

La deuxième partie, avec par exemple des données sur les caractères physiques des objets observés, la classification des étoiles variables, et des données sur la galaxie d'Andromède, sera disponible au premier semestre de 2022.

La fin de la mission de Gaia est maintenant prévue pour 2025. "Nous n'aurons pas de catalogue final avant 2028, au mieux", dit Chantal Panem.

D'ici là, on peut en attendre des découvertes majeures, selon Catherine Turon, avec "par exemple le recensement exhaustif de toutes les exoplanètes massives tout autour du voisinage solaire".

Le grand public est convié jeudi soir à 21h00 à une conférence pour en savoir plus: https://www.oca.eu/fr/conferences/2835-conference-mission-gaia-edr3

  1. Conférence sur la mission Gaia