1ère ANNEE DE GAIA

l'arpenteur de milliards d'étoiles de l'ESA, Gaia

Vendredi dernier, le 21 Août, l'arpenteur milliards d'étoiles de l'ESA, Gaia, a terminé sa première année d'observations scientifiques dans son mode d'enquête principal.

Après le lancement, le 19 Décembre 2013 et une durée de six mois de période de mise en orbite, le satellite a commencé ses opérations scientifiques de routine le 25 Juillet 2014. Situé au point de Lagrange L2, à 1,5 millions de km de la Terre, Gaia enquêtes étoiles et de nombreux autres objets astronomiques comme il tourne, en observant pans circulaires du ciel. En mesurant à plusieurs reprises les positions des étoiles avec une précision extraordinaire, Gaia peut démêler leurs distances et des mouvements à travers la Voie lactée.

Pour les 28 premiers jours, Gaia fonctionne dans un mode de balayage spéciale qui a échantillonné grands cercles sur le ciel, mais comprenant toujours les pôles de l'écliptique. Cela signifiait que le satellite a observé les étoiles dans les régions de nombreuses fois, en fournissant une base de données inestimable pour l'étalonnage initial de Gaia.

A la fin de cette phase, le 21 Août 2014, Gaia a commencé son opération principale de l'enquête, en utilisant une loi de balayage conçu pour obtenir la meilleure couverture possible de l'ensemble du ciel.

Depuis le début de sa phase de routine, le satellite a enregistré 272 milliards de mesures de position ou astrométriques 54,4 milliards de luminosité ou de points de données photométriques, et 5,4 milliards de spectres.

L'équipe Gaia ont passé un traitement année bien remplie et l'analyse de ces données, en route vers le développement de produits principaux scientifiques de Gaia, constitué d'énormes catalogues publics des positions, les distances, mouvements et autres propriétés de plus de un milliard d'étoiles. En raison des immenses volumes de données et de leur nature complexe, ce qui nécessite un énorme effort de la part des experts scientifiques et les développeurs de logiciels distribués dans toute l'Europe, combinée au traitement des données de Gaia et analyse Consortium (DPAC).

"Les douze derniers mois ont été très intenses, mais nous sont la prise en main avec les données, et sont impatients de les quatre prochaines années d'exploitation nominaux», dit Timo Prusti, Gaia scientifique du projet à l'ESA.

"Nous sommes juste un an loin de la sortie de données d'horaire de Gaia, un catalogue intermédiaire prévu pour l'été 2016. Avec la première année de données dans nos mains, nous sommes maintenant à mi-chemin à cette étape, et nous sommes en mesure de présenter une quelques clichés préliminaires montrent que la sonde fonctionne bien et que le traitement des données est sur la bonne voie ".

La méthode de la parallaxe de mesurer la distance d'une étoileComme un exemple de la validation en cours, l'équipe Gaia a pu mesurer la parallaxe pour un échantillon initial de deux millions d'étoiles.

La parallaxe est le mouvement apparent d'une étoile sur un fond lointain observée sur la période d'une année et résultant de réel mouvement de la Terre autour du Soleil; Ceci est également observé par Gaia en orbite autour du Soleil à côté de la Terre. Mais la parallaxe est pas le seul mouvement vu par Gaia: les étoiles se déplacent également vraiment à travers l'espace, qui est appelé le mouvement propre.

Gaia a fait une moyenne d'environ 14 mesures de chaque étoile dans le ciel jusqu'à présent, mais cela ne suffit généralement pas à démêler la parallaxe et mouvements propres.

Pour remédier à cela, les scientifiques ont combiné des données Gaia avec des positions extraites du catalogue Tycho-2, basé sur des données prises entre 1989 et 1993 par le prédécesseur de Gaia, le satellite Hipparcos.

Cela restreint l'échantillon à seulement deux millions de personnes sur plus d'un milliard que Gaia a observé jusqu'à présent, mais donne quelques premières indications utiles sur la qualité de ses données.

Le plus proche est une étoile au Soleil, plus sa parallaxe, et donc la parallaxe mesurée pour une étoile peuvent être utilisés pour déterminer sa distance. À son tour, la distance peut être utilisé pour convertir la luminosité apparente de l'étoile dans sa vraie luminosité ou «luminosité absolue '.

Les astronomes tracent les luminosités absolues des étoiles contre leurs températures - qui sont estimés à partir des étoiles de couleurs - pour générer un «diagramme de Hertzsprung-Russell», nommé pour les deux scientifiques du début du 20ème siècle, qui ont reconnu qu'un tel schéma pourrait être utilisé comme un outil pour comprendre l'évolution stellaire. 

Premier diagramme de Hertzsprung-Russell de Gaia

 

"Notre premier diagramme de Hertzsprung-Russell, avec des luminosités absolues basées sur la première année de Gaia et le catalogue Tycho-2, et des informations de couleur à partir d'observations au sol, nous donne un avant-goût de ce que la mission livrera dans les années à venir», explique Lennart Lindegren, professeur à l'Université de Lund et l'un des proposants originaux de la mission Gaia.

Comme Gaia a mené ses analyses répétées du ciel pour mesurer les mouvements des étoiles, il a également été en mesure de détecter si aucun d'entre eux ont changé leur éclat, et, ce faisant, a commencé à découvrir des objets astronomiques très intéressantes.

Gaia a détecté des centaines de sources transitoires jusqu'à présent, avec une supernova étant le premier, le 30 Août 2014. Ces détections sont régulièrement partagées avec la communauté au sens large dès qu'ils sont repérés sous la forme de 'Alertes Science », permettant un suivi rapide observations -Jusqu'à être faites en utilisant les télescopes au sol afin de déterminer leur nature.

Une source transitoire a été vu subir une explosion soudaine et dramatique qui a augmenté son éclat par un facteur de cinq. Il est avéré que Gaia avait découvert un soi-disant «variable cataclysmique», un système de deux étoiles dans lequel l'un, une naine blanche chaude, dévore la masse d'un compagnon stellaire normale, conduisant à des explosions de lumière comme le matériau est avalé. Le système est également avéré être une binaire à éclipses, dans laquelle l'étoile normale relativement plus passe directement en face de la naine blanche plus petite, mais plus lumineux, obscurcissant périodiquement la dernière de la vue vu de la Terre.

Exceptionnellement, les deux étoiles de ce système semblent avoir beaucoup d'hélium et peu d'hydrogène. Les données de découverte de Gaia et les observations de suivi peuvent aider les astronomes à comprendre comment les deux étoiles ont perdu leur hydrogène.

Gaia a également découvert une multitude d'étoiles dont la luminosité subit des changements plus réguliers au fil du temps.Beaucoup de ces découvertes ont été faites entre Juillet et Août 2014, comme Gaia effectué de nombreuses observations ultérieures de quelques taches du ciel près des pôles de l'écliptique. Cette séquence échantillonnée près des observations a permis de trouver et d'étudier les étoiles variables situées dans ces régions.

Situé à proximité du pôle sud de l'écliptique est le célèbre Grand Nuage de Magellan (LMC), une galaxie naine et proche compagnon de notre propre galaxie, la Voie Lactée. Gaia a livré courbes de lumière détaillées pour des dizaines de Type RR Lyrae étoiles variables dans la LMC, et les beaux détails révélés dans leur témoigner de la très haute qualité des données.

Un autre objet curieux couverts au cours de la même phase de la mission est la nébuleuse Œil de chat, une nébuleuse planétaire aussi connu comme NGC 6543, qui se trouve à proximité du pôle de l'écliptique nord.

The cat s eye nebula node full image 2Nébuleuse de l'Œil de chat

Les nébuleuses planétaires sont formés lorsque les couches externes d'un vieillissement étoiles de faible masse sont éjectés et d'interagir avec le milieu interstellaire environnant, laissant derrière lui une naine blanche compacte. Gaia a fait plus de 200 observations de la nébuleuse Œil de chat, et enregistré plus de 84 000 détections qui retracent avec précision les filaments gazeux complexes que ces objets sont célèbres pour. Comme ses observations continuent, Gaia sera en mesure de voir l'expansion des noeuds dans cette nébuleuse et d'autres nébuleuses planétaires. 

Les détections d'astéroïdes de Gaia

Plus près de nous, Gaia a détecté une richesse d'astéroïdes, les petits corps rocheux qui peuplent notre système solaire, principalement entre les orbites de Mars et Jupiter. Parce qu'ils sont relativement proximité et orbite autour du Soleil, les astéroïdes semblent se déplacer contre les étoiles dans les images astronomiques, apparaissant dans un instantané d'un domaine donné, mais pas dans les images de la même zone prises à des moments plus tard.

Gaia scientifiques ont développé un logiciel spécial pour examiner ces «valeurs aberrantes», les jumelant avec des orbites des astéroïdes connus afin de les supprimer à partir des données étant utilisée pour étudier les étoiles. Mais à son tour, cette information sera utilisée pour caractériser les astéroïdes connus et à découvrir des milliers de nouveaux.

Enfin, en plus des astrométriques et photométriques mesures étant effectuées par Gaia, il a recueilli des spectres de nombreuses étoiles. L'utilisation de base de ces données est de déterminer les mouvements des étoiles le long de la ligne de visée par la mesure de légers changements dans les positions des raies d'absorption dans leur spectre en raison de l'effet Doppler. Mais dans les spectres de certaines étoiles chaudes, Gaia a également vu des raies d'absorption de gaz en matière interstellaire premier plan, qui permettront aux scientifiques de mesurer sa distribution.

«Ces premières études de preuve de concept démontrent la qualité des données recueillies avec Gaia jusqu'à présent et les capacités du pipeline de traitement. Les produits finaux de données ne sont pas encore tout à fait, mais nous travaillons dur pour fournir le premier d'entre eux à la communauté l'année prochaine. Suivre cet espace », conclut Timo.

A propos de Gaia

Gaia est une mission de l'ESA pour étudier un milliard d'étoiles de notre galaxie et de voisinage galactique local afin de construire la carte 3D la plus précise de la Voie Lactée et répondre aux questions sur son origine et son évolution.

Produit scientifique principal de la mission sera un catalogue avec les positions, les mouvements, luminosités, et les couleurs des étoiles interrogés. Une version intermédiaire du catalogue sera publié en 2016. Dans l'intervalle, la stratégie d'observation de Gaia, avec des scans répétés de l'ensemble du ciel, est en permettant la découverte et la mesure des nombreux événements transitoires dans le ciel, qui sont partagées avec la communauté au sens large sous la forme d'alertes Science.

La nature de la mission Gaia conduit à l'acquisition d'une énorme quantité de données complexes, extrêmement précis, et le défi de traitement des données est une tâche énorme en termes d'expertise, de l'effort et de la puissance de calcul dédié. Une grande équipe pan-européenne d'experts scientifiques et les développeurs de logiciels, le traitement et l'analyse Data Consortium (DPAC), situé dans et financé par de nombreux Etats membres de l'ESA, est responsable pour le traitement et la validation des données de Gaia, avec l'objectif final de production le catalogue Gaia. L'exploitation scientifique des données aura lieu uniquement une fois qu'ils sont libérés ouvertement à la communauté.

Pour plus d'informations, s'il vous plaît contacter:

Markus Bauer  
ESA Science et Exploration robotique Responsable de la communication  

© / ESA / http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Gaia/Gaia_s_first_year_of_scientific_observations

 

 

 

Date de dernière mise à jour : 30/08/2015