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Deuxième Catalogue Gaia : 25 avril 2018 !

11/02/2018. L’ESA a annoncé la publication du deuxième catalogue Gaia, Gaia-DR2, pour le 25 avril 2018. Ce nouveau catalogue est basé sur les observations obtenues pendant les 22 premiers mois (668 jours) de la phase opérationnelle de Gaia, du 25 juillet 2014 au 23 mai 2016. On peut rappeler, pour comparaison, que le premier catalogue Gaia, Gaia DR1, publié le 14 septembre 2016, ne reposait que sur les 14 premiers mois de données.

Gaia a été conçu pour cartographier plus de 1 milliard d’étoiles dans notre galaxie et au-delà et obtenir des positions, parallaxes et mouvements propres à un niveau de précision sans précédent, bien au-dessous d’une milliseconde de degré. Les précisions ultimes ne peuvent être atteintes qu’après un traitement informatique complexe utilisant l’ensemble des observations qui seront effectuées par Gaia. C’est pour cette raison que les résultats définitifs de la mission nominale (5 années) ne seront pas disponibles avant les années 2022. Cependant, un certain nombre de Catalogues Intermédiaires ont été prévus, s’appuyant sur un nombre de plus en plus grand d’observations, couvrant des périodes de plus en plus longues, donnant de plus en plus d’informations de plus en plus précises.

Gaia DR2

Le premier catalogue, Gaia DR1, comprenait les positions sur le ciel d’un milliard d’étoiles ainsi qu’une estimation de la distance (parallaxe) et des mouvements propres pour un ("petit") sous-ensemble de 2 millions d’étoiles brillantes. Il a déjà eu un impact important sur la communauté astronomique mondiale et a permis des centaines de publications scientifiques.

Ce deuxième Catalogue Gaia, Gaia Data Release 2, marque une étape majeure, attendue avec impatience par les astronomes du monde entier car il contiendra les positions, parallaxes et mouvements propres, ainsi que des magnitudes G pour 1,3 milliard d’étoiles. Il contiendra également, pour la grande majorité de ces sources, une mesure de la couleur de chaque étoile, obtenue à partir des magnitudes BP et RP.

Autre avancée essentielle : cette deuxième version du catalogue Gaia comprendra aussi des vitesses radiales pour plus de sept millions d’étoiles ; des estimations de la température pour environ 160 millions d’étoiles ; des courbes de lumière pour plus d’un demi-million d’étoiles variables, y compris des Céphéides et des RR Lyrae ; et la position de plus de 14 000 objets du système solaire - principalement des astéroïdes - sur la base de plus de 1,5 million d’observations.

Nb de sources dans Gaia DR2 Nb de sources dans Gaia DR1
Nombre total de sources > 1 600 000 000 1 142 679 769
Sources avec 5 paramètres > 1 300 000 000 2 057 050
 Sources avec 2 paramètres > 300 000 000 1 140 622 719
Sources avec une magnitude G moyenne  > 1 600 000 000 1 142 679 769
Sources avec 3 bandes photométriques (G, GBP, GRP) > 1 300 000 000
Sources avec vitesse radiale > 7 000 000
Courbes de lumière de sources variables > 500 000 3 194
Astéroïdes avec données sur chaque époque de mesure > 14 000
Sources avec paramètres astrophysiques > 160 000 000

Gaia DR2 représente au saut en quantité et qualité par rapport à Gaia DR1, avec des avancées spectaculaires, mais aussi encore un certain nombre de limitations en complétude et en précision :

  1. Les données astrométriques, pour plus de 1 300 000 000 d’étoiles, sont obtenues à partir des seules données Gaia (contrairement à celles de Gaia DR1 qui utilisaient le catalogue Tycho-2). Elles sont limitées à l’intervalle de magnitude G ≈ 3 à 21, avec des incertitudes sur les parallaxes variant de 0,04 milliseconde de degré (mas) pour les sources plus brillantes que G=15, environ 0,1 mas pour les sources de magnitude G=17, et environ 0,7 mas pour G=20. Les incertitudes sur les composantes des mouvements propres sont respectivement, pour les mêmes magnitudes : 0,06 mas/an, 0,2 mas/an et 1,2 mas/an.
  2. Pour la première fois, des données du spectrographe RVS (Radial Velocity Spectrometer) sont publiées : les vitesses radiales pour plus de 7 millions d’étoiles entre les magnitudes G=4 et 13 et pour des températures effectives entre 3550 et 6900 K (soit approximativement entre les types spectraux K et F3), avec une précision variant de 200-300 m/s pour les plus brillantes à environ 1,2 km/s pour les étoiles les plus faibles de température effective 4750K et environ 2,5 km/s pour les étoiles les plus faibles et de température effective 6500 K.
  3. Les magnitudes G, pour plus d’un milliard et demi d’étoiles, ont des précisions allant de 1 milli-magnitude pour les étoiles plus brillantes que G=13 à environ 200 milli-magnitudes pour les étoiles de G=20.
  4. Les magnitudes BP et RP pour plus d’1,3 milliard d’étoiles, ont des précisions allant de quelques milli-magnitudes pour les étoiles plus brillantes que G=13 à environ 200 milli-magnitudes pour les étoiles de G=20.
  5. Une définition précise des courbes de transmission pour les magnitudes G, BP et RP est disponible.
  6. Les courbes de lumières de beaucoup plus d’étoiles sont publiées : pour plus de 500 000 étoiles variables (Céphéides, RR Lyrae, Mira et semi-régulières et bien d’autres) contre environ 3200 dans le Gaia DR1.
  7. Pour la première fois, des positions en fonction du temps sont publiées pour plus de 14 000 astéroïdes connus. Pour Gaia DR2, ces données ne concernent que des astéroïdes connus.
  8. Les paramètres astrophysiques de plus de 160 millions d’étoiles ont pu être estimés.
  9. Les identifications croisées avec d’autres grands catalogues (Hipparcos, Tycho-2, 2MASS, SDSS DR9, ect.) sont aussi disponibles.

Remarques importantes :

  1. Le travail de validation finale du catalogue est encore en cours : tous les nombres ci-dessus sont susceptibles d’évoluer.
  2. Les identificateurs des sources de Gaia DR2 doivent être traités indépendamment de ceux de Gaia DR1, même si, pour la majorité des sources, les identificateurs sont identiques. Voir plus d’explications à ce sujet (en anglais).
  3. Un certain nombre de limitations existent bien sûr encore dans ce catalogue intermédiaire. Voir des informations détaillées sur la complétude et les différents paramètres (en anglais).