Gaia DR1 : 14 septembre 2016
14/09/2016. L’image ci-dessus a été réalisée à partir des données du premier catalogue Gaia : GDR1 ! On y distingue de nombreux objets célestes ainsi que les traces du balayage du ciel effectué par Gaia pendant les 14 premiers mois de la mission. Crédit : ESA/Gaia/DPAC, A. Moitinho & M. Barros (CENTRA – University of Lisbon), F. Mignard (Observatoire de la Côte d’Azur)
Pour l’astrométrie, cette science des positions et des mouvements des objets célestes, une nouvelle ère débute aujourd’hui. Le 14 septembre 2016 à 12:30, l’Agence Spatiale Européenne (ESA) et le Consortium Européen DPAC rendent publics les premiers résultats de la mission d’astrométrie spatiale Gaia, un satellite lancé le 19 décembre 2013, il y a très exactement 1000 jours.
Dans l’histoire des grands Catalogues stellaires, après Hipparque/Ptolémée, Tycho Brahé, Lalande,… et enfin, Hipparcos / Tycho, premier satellite astrométrique de l’ESA (1989-1993, catalogues publiés en 1997), Gaia devient le premier Catalogue décrivant en détail l’état du ciel au début du XXIème siècle.
Gaia
Gaia a été conçu pour cartographier plus d’un milliard d’étoiles de notre Galaxie et au-delà, et pour obtenir des positions, parallaxes (mesures de la distance) et mouvements propres (déplacements angulaires des objets sur la sphère céleste) à un niveau de précision sans précédent : jusqu’à 20 millièmes de milliseconde de degré (soit bien en-dessous d’une milliseconde de degré qui est environ l’angle sous lequel on verrait un humain sur la Lune depuis la Terre). Ces précisions ne peuvent être atteintes qu’après un traitement informatique complexe utilisant l’ensemble des 5 années d’observation qui seront effectuées par Gaia. C’est pour cette raison que les résultats définitifs ne seront pas disponibles avant le début des années 2020, mais 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. Le but de cette première version est de prouver que le satellite, la stratégie d’observation et le traitement des données fonctionnent comme attendu. Vingt ans après le succès retentissant de la mission Hipparcos, l’Europe confirme ainsi avec Gaia son rôle éminent dans l’astrométrie spatiale.
Gaia DR1
Le détail du contenu de ce premier catalogue, Gaia DR1, est disponible ici en français, et là, à usage des professionnels, en anglais.
Cette première version des données contient deux Catalogues :
- Le premier donne les positions sur le ciel de plus d’un milliard d’étoiles, ainsi que leur luminosité apparente (dans la bande Gaia, la bande G, qui est une bande large couvrant tout le domaine optique et émargeant sur l’ultraviolet et le proche infrarouge). La précision sur les positions va de 0.5 à 15 millièmes de seconde de degré selon l’éclat des sources.
- Le second catalogue, appelé TGAS (Tycho-Gaia Astrometric Solution), est un "petit" (!) sous-ensemble d’environ 2 millions d’étoiles en commun avec les Catalogues Hipparcos et Tycho-2. Grâce à la combinaison des données de Gaia avec les positions d’Hipparcos/Tycho, ce catalogue fournit les mouvements sur le ciel et les distances pour 2 millions des étoiles les plus brillantes du ciel, augmentant ainsi d’un facteur 20 le nombre connu de distances directes d’étoiles et améliorant leur précision d’un facteur trois. C’est une avancée majeure pour l’astrométrie, très attendue pour toutes les études sur la physique des étoiles et la compréhension de notre Galaxie.
La figure ci-dessous (© L. Lindegren & D. Michalik, Observatoire de Lund) montre la nécessité de combiner ces premières données Gaia avec les positions Tycho-2 (ou Hipparcos).
En bonus, les courbes de lumière (mesures des variations de luminosité au cours du temps) de plus de 3000 étoiles variables, des RR Lyrae et des Céphéides, sont également rendues publiques. Environ 10% d’entre elles ont été nouvellement découvertes par Gaia, Enfin, un catalogue contenant les positions et la luminosité de plus de 2000 quasars est aussi publié, contribuant au système de référence extragalactique.
Accéder aux données
Toutes les données de la première diffusion des données de Gaia sont accessibles à partir d’un serveur mis en place par l’équipe Gaia du GEPI à l’Observatoire de Paris (http://gaiatap.obspm.fr/__system__/tap/run/info). Elles le sont bien sûr également depuis l’archive Gaia à l’ESA (http://archives.esac.esa.int/gaia), qui fournit également des outils de visualisation, ainsi que la documentation complète pour explorer les ensembles de données. En outre, les données sont aussi mises à disposition par un certain nombre de centres de données affiliées, en particulier, pour la France, le Centre de Données de Strasbourg (http://cds.unistra.fr/gaia).
Gaia, le Consortium DPAC et l’Observatoire de Paris
Le Consortium DPAC est une collaboration de 450 scientifiques de 25 pays européens et les laboratoires de recherches français y contribuent pour environ le quart des membres. Ces laboratoires sont des unités mixtes de recherche du CNRS à l’Observatoire de Paris (laboratoires GEPI, IMCCE, SYRTE, LERMA, LESIA), à l’Observatoire de la Côte d’Azur (laboratoire Lagrange), à l’Observatoire Aquitain des Sciences de l’Univers (LAB), à l’Observatoire de Besançon (laboratoire UTINAM), à l’Observatoire de Strasbourg, à l’Institut d’Astrophysique de Paris et au LUPM de Montpellier. Le CNES est un acteur majeur de ces activités et de support aux équipes françaises en mettant en œuvre un centre de traitement du DPAC qui couvre environ 40% des traitements des données.
L’Observatoire de Paris a commencé à s’impliquer dans la préparation de Gaia il y a près de 20 ans. Il est responsable de deux des neuf unités de traitement du DPAC (données spectroscopiques : CU6 ; simulations : CU2) ainsi que de la validation des données avant publication. De plus, il apporte des contributions essentielles au traitement des objets du système solaire, aux éphémérides planétaires & satellitaires et au suivi sol du satellite Gaia (GBOT). Pour la DR1, il a contribué à ces deux derniers points ainsi qu’à la lourde tâche de validation des données avant publication. Il sera en première ligne pour la DR2, prévue dans un an.