Gaia, un satellite d'observation lancé en décembre 2013, poursuit un minutieux balayage photographique de l'ensemble du ciel visible. Tranquilement installé sur son orbite autour du Soleil, à 1,5 millions de km de la Terre, il mitraille le ciel de photos de 1 Gigapixels ! Ses photos sont assemblées comme une mosaïque, formant peu à peu une gigantesque photo panoramique du ciel.

Des torrents de données sont envoyés vers la Terre, et des traitements sophistiqués sont appliqués pour déterminer avec une extraordinaire précision la position des étoiles et diverses caractéristiques (éclat, couleur, vitesse...). Des informations précieuses pour mieux connaître notre galaxie, la Voie Lactée, et disposer de repères très précis.

14 septembre 2016: première carte du ciel publiée par Gaia

L'agence spatiale européenne et ses partenaires scientifiques ont publié un premier jeu de données issu de 1 an de mesures, et une image d'ensemble que l'on peut considérer comme la première carte du ciel établie avec Gaia!

image du satellite Gaia
Le satellite Gaia, véritable géomètre du ciel
image ESA
image du ciel entier par Gaia
La première carte du ciel de Gaia, publiée le 14 septembre 2016 après 1 an de photos et de mesures. Les zones claires correspondent à de fortes concentrations d'étoiles. Les zones grises striées de noir montrent que Gaia n'a pas encore terminé son balayage du ciel.
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image ESA/Gaia/DPAC

Sur cette image, les zones les plus lumineuses (au milieu) correspondent à de fortes concentrations d'étoiles, alors que dans les zones plus sombres (en haut et en bas) les étoiles sont plus dispersées. Ces différences de densité reflètent la structure en disque de notre galaxie, la Voie Lactée: un disque de 100 000 années-lumères de diamètre et de 1000 années-lumière d'épaisseur, contenant environ 200 milliards d'étoiles. La plus forte densité d'étoiles est observée au milieu de l'épaisseur de ce disque, le "plan galactique": sur la photo, cela se traduit par une bande brillante, cette même bande que l'on peut observer depuis la Terre, par une belle nuit noire, sous la forme d'une traînée blanche faiblement lumineuse qui a donné son nom à notre galaxie. Certaines zones noires apparaissent en surimpression sur cette bande blanche, ce sont des nuages de poussières interstallaires qui absorbent la lumière. Egalement visibles sur la photo sous forme de tâches brillantes en bas à droite: les nuages de Magellan, deux galaxies naines qui tournent autour de la Voie Lactée. Enfin, d'étranges stries sombres sont également visibles: il s'agit d'effets de balayage, car Gaia n'a pas encore terminé son travail de photographie de l'ensemble du ciel. Ces traces disparaitront peu à peu dans les prochaines versions de cette image, au fur et à mesure que sera complété ce balayage photographique qui doit durer 5 ans. Une mise à jour est prévue chaque année.

Un fantastique travail de cartographie céleste

Les cartes du ciel modernes sont basées sur des catalogues d'étoiles, d'énormes listes qui recensent un maximum d'étoiles en indiquant pour chacune d'elle sa position, sa magnitude (éclat), son type spectral (couleur) et éventuellement d'autres informations.

Etablir ces catalogues est un travail minutieux qui repose sur des photos et des mesures. Aujourd'hui, les astronomes font appel à des satellites spécialisés pour obtenir les photos et données nécessaires: ainsi le satellite européen Hyparcos, lancé en 1989, a permis la production du catalogue Tycho, un catalogue de 2 millions d'étoiles qui est largement utilisé par la communauté scientifique et par tous ceux qui établissent des cartes du ciel (dont Stelvision !)

Avec Gaia, les possibilités sont plus que décuplées: son capteur de 1 Gigapixels photographie inlassablement l'intégralité du ciel visible avec l'objectif de recenser 1 milliard d'étoiles! C'est énorme, même si cela ne représente qu'une petite portion (moins de 1%) des étoiles de notre galaxie, la Voie Lactée. Chaque zone du ciel sera analysée plusieurs fois au cours des 5 ans de durée de vie du satellite, ce qui permettra de déterminer les distances des étoiles (par la méthode des paralaxes annuelles) et de surveiller leurs variations de position ou de luminosité.

Ce catalogue d'une richesse et d'une précision sans précédent servira de base à de nombreux travaux de recherche sur la population des étoiles de notre galaxie, et constituera la nouvelle référence "géométrique" du ciel: ses innombrables mesures seront autant de repères dans l'espace et dans le temps pour localiser et surveiller tout astre ou phénomène céleste.

Pour en savoir plus:
La page dédiée de l'Observatoire de Paris
Une exposition grand public téléchargeable au format pdf
La page dédiée de l'Agence Spatiale Européenne (ESA)(en anglais)

carte détaillée de la constellation d'Orion
Un exemple de carte détaillée obtenue avec le catalogue d'étoiles Tycho: cette carte de la constellation d'Orion montre un très grand nombre d'étoiles (la plupart invisibles à l'oeil nu) et donne une idée de la richesse de ce catalogue de 2 millions d'étoiles contenant pour chaque étoile sa position, sa magnitude (éclat), sa couleur... Largement utilisé par la communauté scientifique, ce catalogue sera supplanté dans quelques années par celui de Gaia, qui contiendra les positions et caractéristiques de 1 milliard d'étoiles !
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image Stelvision