13 Juin 2022

Gaia : nouveau catalogue d’étoiles, nouvelles découvertes !

Il est enfin là, la communauté scientifique l’attendait avec impatience. Le 3e catalogue Gaia, communément appelé Gaia DR3 pour Gaia Data release 3 ou « 3e publication de données Gaia », a vu le jour officiellement ce lundi 13 juin 2022 à 10h.

Toujours plus d'objets

Si les anciennes moutures ont permis de catégoriser un nombre impressionnant d’étoiles de notre galaxie pour en décrire leurs positions, leurs vitesses, leurs luminosités, leurs couleurs, etc… Le catalogue Gaia DR3 ajoute à cela beaucoup de nouveaux paramètres et agrandit le nombre d’objets catégorisés à 1 811 709 771. Parmi les nouveaux paramètres, on évoquera les vitesses de rotation des étoiles catégorisées, leur masse, ou bien encore leur âge et leur métallicité (masse des atomes lourds d’une étoile).

Outre les étoiles de notre Voie Lactée, la quantité astronomique de données accumulée depuis le début des observations en 2014 a permis de répertorier d’autres objets :

  • Des quasars : des jeunes galaxies actives très lointaines
  • Des objets du Système solaire : de nouveaux astéroïdes et autres satellites naturels
  • Des systèmes d’étoiles binaires : des étoiles qui vivent à deux, contrairement à notre Soleil solitaire
  • Des galaxies lointaines : de vastes amas d’étoiles liées par la gravité.

Le satellite Gaia cartographie notre Voie Lactée depuis 2014. Crédits : ESA.

Gaia au service de la science

L’apport scientifique de cette mise à jour Gaia DR3 est considérable : de nouvelles communautés de scientifiques, intéressées par les quasars ou par les petits objets du Système solaire auront dorénavant accès à une toute nouvelle source de données d’une richesse incroyable.

Car c’est bien ça l’esprit de la mission Gaia : fournir des données ultra-précises sur les éléments de notre galaxie pour que les astronomes et les astrophysiciens puissent comprendre d’où l’on vient pour savoir où l’on va.

Parmi les découvertes à ce jour, en voici 3 majeures :

  • L’âge de la Voie lactée est bien plus précis que les précédentes estimations : un début de formation à 0,8 milliard d’années après le Big Bang (datation estimée à 13,8 milliards d’années).
  • Les galaxies primitives à l’origine de notre Voie lactée ont été identifiées.
  • Les lentilles gravitationnelles, ces mirages prédits par Einstein et dont on entend parler de plus en plus ces dernières années, ont été observées par Gaia.

Description de l'image (ci-contre de haut en bas) :  carte des vitesses radiales des objets de notre galaxie (en foncé, ceux qui se rapprochent de nous et en clair, ceux qui s’éloignent) ; carte des vitesses radiales et des mouvements propres des objets de notre galaxie ; carte de la poussière interstellaire, concentrée dans le disque galactique ; carte des éléments chimiques composant notre galaxie.

Vous avez dit DR… 3 ?

Pour produire le 3e catalogue d’étoiles, Gaia DR3, nos ingénieurs et techniciens se sont appuyé sur 8 années d’expertise (depuis 2013) dans le traitement des données Gaia, épaulés par les supercalculateurs du CNES. La sortie de cette nouvelle mise à jour du catalogue Gaia représente le point d’orgue d’un travail méticuleux orchestré à 80% par les équipes du CNES.

4 représentations de notre galaxie, la Voie Lactée, réalisées d’après les nouvelles données du catalogue Gaia DR3. Crédits : ESA.

Les prouesses du CNES

« Nous sommes tous extrêmement fiers de contribuer à la création et à l’édition de ce catalogue d’étoiles de Gaia » se félicite Chantal Panem, responsable mission et opérations Gaia, au CNES (photo ci-contre).

Au sein d’un consortium européen de 430 experts scientifiques, ingénieurs et techniciens, le DPAC*, 25 femmes et hommes du Centre de Calcul du CNES ont participé au travail colossal de traitement des données. L’équipe du CNES assure la conception, le développement et la validation des algorithmes qui permettent le traitement des données produites. Leur rôle : faire parler les données brutes récoltées par Gaia, et les rendre exploitables. Pour ce faire, les ingénieurs et techniciens s’appuient sur plus de 15 ans d’expertise en astrométrie (héritage de la mission Hipparcos) et un travail de codage informatique titanesque.
En 2010, le CNES est entré dans l’ère du Big Data en faisant le choix audacieux d’utiliser les technologies des géants du web pour traiter efficacement la très grande quantité de données. Ce 3e catalogue Gaia incarne la détermination, l’esprit de collaboration et la fierté du CNES, des laboratoires français et des sociétés de service ayant participé à la mission. Pas de repos pour les équipes du CNES puisque nous sommes d’ores-et-déjà mobilisés sur le traitement des données nécessaires à la publication du 4e catalogue Gaia prévu en 2025 et du 5e en 2030.
 
*Data Processing & Analysis Consortium (Consortium de traitement et d'analyse des données Gaia).

La mission Gaia en bref

La mission de l’ESA (Agence spatiale européenne) Gaia vise à cartographier le plus précisément possible notre environnement galactique proche en emmagasinant des données astrométriques, photométriques et spectroscopiques. Lancé en 2013 à bord de la fusée Soyouz depuis notre base spatiale de Kourou (Guyane), le satellite Gaia est aujourd’hui la pierre angulaire de la compréhension de notre Voie lactée. Cette position de choix résulte de ses 8 années de collecte, en orbite autour du point Lagrange L2, derrière la Terre et au-delà de l’orbite lunaire. Toutes ces données sont catégorisées dans ce qu’on appelle un catalogue. Il prend la forme d’une immense base de données disponible sur Internet puisqu’en version papier, il ferait 180 km d’épaisseur.

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