3 ans à 1,5 millions de km

19/12/2016. Le 19 décembre 2013, une fusée Soyouz emportait Gaia vers de nouvelles aventures au point de Lagrange L2. Depuis trois ans, que de chemin parcouru, que d’objets observés, que de données analysées !

Après six mois de mise en route et d’étalonnage, les observations scientifiques ont démarré le 25 juillet 2014. Depuis cette date 31 216 GB de données scientifiques ont été collectées sur 61 milliards de traversées du plan focal par divers objets célestes : essentiellement des étoiles, mais aussi des astéroïdes, des galaxies, des quasars. Une partie de cette énorme masse de données a déjà permis la publication du premier catalogue Gaia le 14 septembre 2016. Il contient l’analyse des premiers 14 mois de la mission. Déjà avec ce premier aperçu, une carte du ciel de plus d’un milliard de sources et d’une précision sans précédent a été obtenue ainsi que l’ensemble de parallaxes trigonométriques le plus grand et le plus précis jamais mesuré : 2 millions d’étoiles en commun avec les Catalogues Hipparcos et Tycho-2, pour lesquelles les distances sont maintenant connues avec une précision 3 fois meilleure que celle d’Hipparcos et pour 20 fois plus de sources. La figure 1 ci-dessous montre les performances de Gaia (DR1 et après 5 années de mission) en terme de précision des parallaxes trigonométriques (donc des distances) comparées à celle d’Hipparcos. Elle montre que, sauf pour les étoiles plus brillantes que la magnitude 6 environ, les distances de Gaia DR1 sont déjà plus précises que celles d’Hipparcos, et que celles qui sont attendues après 5 années de mission seront de un à deux ordres de grandeur plus précises.

Figure 1 : Logarithme de l’erreur sur la parallaxe trigonométrique en fonction de la magnitude apparente. En noir : Hipparcos. En vert : Gaia DR1. En rouge : Gaia après 5 années de mission. © Gaia collaboration, Brown et al. (Astronomy and Astrophysics 595, A2, 2016).

Ces données de Gaia DR1 permettent déjà de nombreuses applications astrophysiques dont une illustration est donnée sur la figure 2 avec la comparaison des diagrammes HR (Hertzsprung-Russell) obtenus pour les étoiles communes à Hipparcos et à Gaia DR1 dont les parallaxes trigonométriques sont plus précises que 20%, avec les données d’Hipparcos (à gauche) et avec les données Gaia (à droite). Le plus grand nombre d’étoiles et la meilleure précision de Gaia DR1 permet que le haut du diagramme soit nettement plus peuplé (une meilleure précision permet d’atteindre des distances plus grandes et donc plus d’étoiles brillantes) et que la délimitation des séquences soit plus précise, en particulier le bas de la séquence principale et le "clump" des géantes (la tache jaune dans la partie en haut à droite).

Figure 2 : Comparaison des diagrammes HR construits à partir des étoiles ayant une précision relative sur la parallaxe trigonométrique inférieure à 20% dans les données d’Hipparcos (à gauche : 43 546 étoiles) et dans les données de Gaia DR1 (à droite : 74 771 étoiles). © Gaia collaboration, Brown et al. (Astronomy and Astrophysics 595, A2, 2016).