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Reportages

Gaia: Un milliard d'étoiles

Par Jean François Bouthillette - 24/11/2016
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Au cours de la première phase de sa mission, le télescope Gaia a déjà cartographié 1,142 milliard d’étoiles dans notre galaxie. Ce catalogue est, de loin, le plus vaste jamais constitué. Des chiffres à donner le vertige ! Or on y voit aussi soudain beaucoup plus clair dans le cosmos. C’est comme si l’humanité myope avait enfin mis ses lunettes et découvrait l’ampleur d’un spectacle qu’elle n’avait pu que deviner.

« C’est jubilatoire ! » s’enflamme François Mignard, directeur de recherche au Centre national de la recherche scientifique, en France, et membre de l’équipe de la mission Gaia, à l’Agence spatiale européenne. « C’est une avancée prodigieuse, dans les traces des grands événements de l’histoire du recensement du ciel. »

Il faut dire que, au cours de ses cinq années de mission, Gaia ne se contentera pas d’un simple inventaire. Il mesurera la distance d’environ 1 milliard d’objets célestes par rapport au Soleil et évaluera leur progression dans l’espace avec une précision jamais atteinte. Pour ce faire, chaque astre sera photographié environ 70 fois !

Avec sa première fournée de données, livrée mi-septembre, Gaia offre déjà ces mesures précieuses pour 2 millions d’objets célestes. « D’un seul coup, c’est 20 fois plus que ce qu’on avait grâce au satellite Hipparcos qui lui-même avait fait faire un bond extraordinaire à l’astrophysique, dans les années 1990 », souligne l’astronome français.

Une vigie hyperactive

Avec son bouclier thermique déployé, le télescope spatial ne paie pas de mine : il a l’air du dessin naïf d’une soucoupe volante, fait par un enfant pressé. Pourtant, c’est un assemblage de technologies ultra sophistiquées. Depuis son poste d’observation, à 1,5 million de kilomètres de la Terre, il travaille fort depuis janvier 2014, analysant en moyenne plus de 50 millions d’étoiles par jour !

Gaia est en fait constitué de 2 télescopes et de 106 capteurs, pour des images d’une résolution inouïe de 1 milliard de pixels. Résultat : là où l’on ne « voyait » qu’une étoile, jusqu’à cet été, on en distingue parfois plusieurs. Ainsi, Gaia vient de découvrir 400 millions d’étoiles jamais encore observées.

Pour François Mignard, il ne fait aucun doute que la mission a déjà laissé sa marque indélébile dans l’histoire de l’astronomie.

Mais pourquoi s’emballer ainsi ? Après tout, 1 milliard d’étoiles, c’est encore moins de 1 % de notre galaxie… C’est que la précision des données de Gaia, et notamment celle de ses mesures de distance, permet de raffiner l’ensemble des outils dont on dispose pour comprendre l’Univers.

« La distance, c’est l’un des ingrédients cruciaux pour calibrer tous les autres paramètres, explique l’astrophysicien Robert Lamontagne, directeur du télescope de l’Observatoire du Mont-Mégantic et chercheur à l’Université de Montréal. Ça va percoler dans tout le reste de nos données : la brillance des étoiles, leur vitesse, etc. Connaître la distance des objets, c’est une façon de trouver sa place dans le cosmos! »

Jonathan Gagné, astrophysicien au Carnegie Institute de Washington, témoigne lui aussi de l’enthousiasme fébrile de la communauté des chercheurs. Ces données, dit-il, même préliminaires, « battent déjà à plate couture toutes les mesures que nous avions à notre disposition; c’est un peu comme si nous avions une vision statique des étoiles de notre galaxie et que, soudainement, nous appuyions sur play », faisant s’animer la vidéo de la Voie lactée en trois dimensions.

On s’en doute, la masse de données fournies par Gaia est… astronomique. Du jamais vu. L’Agence spatiale européenne et les États qui ont financé l’aventure (à hauteur d’environ 3 milliards de dollars) ont d’ailleurs choisi de les rendre immédiatement accessibles à tous. Au vu des quelque 10 000 demandes d’accès aux données faites dès la mi-septembre, François Mignard estime qu’elles alimenteront plusieurs centaines d’articles scientifiques d’ici un an; et des milliers, au cours des décennies à venir.

Jonathan Gagné est de ceux qui ont déjà plongé. « Dès le tout premier jour, précise ce spécialiste des naines brunes [NDLR : des objets plus massifs que des planètes géantes, mais moins que des étoiles]. J’ai déjà ajouté ces données à un article que j’avais soumis il y a quelques semaines à l’Astrophysical Journal. Elles ont rendu mes résultats plus précis. »

« Les retombées scientifiques de Gaia seront immenses », prédit le chercheur. Elles pourraient permettre d’en apprendre davantage sur la taille, la structure et la dynamique de notre Voie lactée, y compris sur la place qu’y occupe la mystérieuse matière sombre. « On va trouver beaucoup de choses sur l’histoire et la formation des étoiles », anticipe François Mignard.

Sommes-nous seuls, Gaia ?

Gaia devrait contribuer aussi à l’explosion prochaine d’un autre catalogue : celui des exoplanètes, les planètes qu’on découvre hors du Système solaire. Pour l’instant, on en connaît un peu plus de 3 500. Mais ce nombre pourrait dépasser 30 000 d’ici la fin de la mission en 2020, estime Robert Lamontagne, grâce au travail de Gaia, mais aussi des télescopes spatiaux TESS et James-Webb, que la NASA doit lancer d’ici 2 ans.

M. Lamontagne, qui est aussi rattaché à l’Institut de recherche sur les exoplanètes à l’Université de Montréal, s’en réjouit. « Plus on connaîtra d’exoplanètes, explique-t-il, plus on aura de chances d’en trouver de semblables à la Terre, en termes de caractéristiques physiques et de distance à l’étoile. Plus grandes, alors, seront les chances de détecter de la vie extraterrestre, que ce soit sous forme de microbes ou de vie intelligente. »

« Gaia, croit-il, nous amènera peut-être bientôt à pouvoir répondre à LA grande question : “Y a-t-il de la vie ailleurs dans le cosmos ?” Nous sommes la première génération dans l’histoire de l’humanité à avoir les moyens technologiques de répondre à cette question. Nous sommes la génération qui va connaître la réponse ! D’ici 10 ans, peut-être. »

(lire aussi le texte Sommes-nous seuls dans le cosmos?)

 

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