Dernière lueur d’étoile pour le satellite Gaia qui a cartographié la Voie Lactée

Gaia, le satellite de l’Agence spatiale européenne (ESA) chargé de cartographier la Voie lactée, a achevé son balayage du ciel, au cours duquel il a accumulé plus de trois mille milliards d’observations de quelque deux milliards d’étoiles et d’autres objets au cours de la dernière décennie. révolutionner les connaissances sur notre galaxie et notre voisinage cosmique.

Le carburant du vaisseau, lancé dans l’espace le 19 décembre 2013, est sur le point de s’épuiser : il consomme une dizaine de grammes de gaz par jour pour continuer à tourner avec une précision millimétrique. Mais la fin de sa mission n’est pas encore venue. Des tests technologiques sont prévus pour les semaines à venir avant que Gaia ne passe à son orbite de « retraite » et deux publications de données sont prévues en 2026 et plus tard dans la décennie, qui sont respectivement le catalogue DR4 et le catalogue final DR5.

Gaia fournit la meilleure carte de la Voie Lactée

Gaia a cartographié les positions, les distances, les mouvements, les changements de luminosité, la composition et de nombreuses autres caractéristiques des étoiles en les observant à plusieurs reprises tout au long de la mission avec ses trois instruments.

Cela lui a permis d’atteindre son objectif principal : créer la carte la plus complète et la plus précise de la Voie lactée, nous montrant notre galaxie comme aucune autre mission ne l’a fait auparavant.

Grâce à cela, nous pouvons également avoir la meilleure image reconstruite de ce à quoi ressemblerait notre galaxie pour un observateur extérieur. Cette nouvelle impression artistique de la Voie Lactée a été générée en incorporant les données Gaia provenant d’une multitude d’études au cours de la dernière décennie.

«Il contient des changements importants par rapport aux modèles précédents car Gaia a changé notre perception de la Voie Lactée. Même des idées de base ont été revues, comme la rotation de la barre centrale de notre galaxie, la déformation du disque, la structure détaillée des bras spiraux et la poussière interstellaire près du Soleil”, explique Stefan Payne-Wardenaar, expert en visualisation de données. Institut Max Planck d’astronomie (Allemagne). “Même ainsi, nos connaissances sur les parties les plus éloignées de la Voie lactée sont encore considérées comme des conjectures basées sur des données incomplètes. “Avec les futures publications de données de Gaia, notre vision de la Voie lactée deviendra encore plus précise.”

Recréation artistique de Gaia dans l’espace. Le fond de l’image est réalisé à partir d’observations réelles faites par Gaia. (Image : ESA/ATG medialab (nef) ; ESA/Gaia/DPAC/A. Moitinho (arrière-plan))

La machine à découverte de la décennie

Les mesures répétées de Gaia sur les distances, les mouvements et les caractéristiques des étoiles sont essentielles à la conduite d’une « archéologie galactique » de notre Voie lactée, révélant les chaînons manquants dans l’histoire complexe de notre galaxie pour nous aider à comprendre nos origines. Gaia réécrit l’histoire de la Voie Lactée et fait des prédictions sur son avenir : de la détection de « fantômes » d’autres galaxies et de multiples traînées d’étoiles anciennes qui ont fusionné avec la Voie Lactée au début de son histoire, jusqu’à la découverte de preuves d’un Collision actuelle avec la galaxie naine du Sagittaire, Gaia réécrit actuellement l’histoire de la Voie Lactée et fait des prédictions sur son avenir.

En observant les étoiles de notre galaxie, Gaia a également détecté d’autres objets, depuis les astéroïdes de notre système solaire jusqu’aux galaxies et quasars (centres de galaxies brillants et actifs alimentés par des trous noirs supermassifs) en dehors de la Voie lactée.

Par exemple, Gaia a fourni des orbites d’une précision sans précédent pour plus de 150 000 astéroïdes et ses mesures sont d’une telle qualité que d’éventuelles lunes peuvent être découvertes autour de centaines d’entre eux. Il a également créé la carte tridimensionnelle la plus complète à ce jour, d’environ 1,3 million de quasars, dans laquelle les plus éloignés brillaient déjà lorsque l’univers avait à peine 1,5 milliard d’années.

Gaia a également découvert une nouvelle classe de trous noirs, dont un d’une masse près de 33 fois celle du Soleil, caché dans la constellation de l’Aquila, à moins de 2 000 années-lumière de la Terre. C’est la première fois qu’un trou noir stellaire d’une telle taille est observé au sein de la Voie Lactée.

Attention : une science plus innovante en route

Les équipes scientifiques et techniques de Gaia travaillent déjà à pleine capacité pour préparer la quatrième publication de données Gaia (DR4), prévue pour 2026. Le volume et la qualité des données s’améliorent à chaque publication et Gaia DR4, d’une taille estimée à 550 téraoctets, ne fasse pas exception. Les 5 premières années et demie de la mission seront utilisées pour cette analyse, ce qui correspond à sa durée initialement prévue.

Gaia DR4 élargira son catalogue d’étoiles binaires, le plus complet du genre à ce jour. Le satellite a une capacité unique à détecter les minuscules mouvements de paires d’objets célestes en orbite proche les uns des autres, et a déjà détecté des compagnons auparavant cachés autour d’étoiles brillantes.

Dans ce contexte, la dernière observation dirigée de Gaia le 10 janvier concernait la paire binaire 61 Cygni. Cette étoile emblématique a attiré l’attention des astronomes du XIXe siècle et a permis d’obtenir certaines des premières mesures de mouvement propre et de parallaxe, techniques utilisées par Gaia sur quelque deux milliards d’étoiles.

Le nombre d’exoplanètes découvertes par Gaia augmentera également dans les futures publications de données, grâce au plus grand nombre d’observations disponibles, qui facilitent la détection d’étoiles « oscillantes » dont le mouvement est légèrement affecté par l’action des planètes en orbite.

Le plan de retrait de Gaia

Même si les observations scientifiques cessent, plusieurs tests technologiques seront réalisés avec Gaia dans les prochains mois. L’objectif de ces tests est d’améliorer encore les calibrations de Gaia, de mieux comprendre le comportement de certaines technologies après dix ans dans l’espace et même d’aider à concevoir les futures missions spatiales.

Après plusieurs semaines de tests, Gaia abandonnera son orbite actuelle autour du point de Lagrange 2, à 1,5 million de kilomètres de la Terre dans la direction opposée au Soleil, pour se placer sur son orbite héliocentrique finale, loin de la sphère d’influence de la Terre. Le satellite sera éteint le 27 mars 2025 pour éviter toute interférence avec d’autres satellites.

Adieu à Gaïa

Au cours des tests technologiques, l’orientation de Gaia changera et elle sera temporairement plus lumineuse de plusieurs magnitudes. Cela facilitera grandement son observation avec de petits télescopes, même s’il ne sera pas visible à l’œil nu. Un a été préparé manuel pour localiser Gaia à cette époque et les astronomes amateurs sont invités à partager leurs observations. (Source : ESA)