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Tout ce que vous avez toujours voulu savoir sur GAIA ... (1re partie)

Catherine Turon (GEPI)

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  • Le mercredi 5 décembre 2012 de 14:00 à 16:00 - lieu : Communs, salle 108

Gaia est la prochaine grosse mission d’astronomie de l’Agence Spatiale Européenne (ESA), la prochaine « Pierre Angulaire » du programme scientifique de l’Agence. Par la précision sans précédent de ses observations astrométriques (quelques micro-secondes de degré), par le nombre des objets qui seront observés (1 milliard : étoiles, petits corps du Système Solaire et objets extragalactiques) et par sa manière systématique d’observer le ciel, Gaia est une mission unique en son genre.

Les outils classiques de l’astrophysique sont l’imagerie, la photométrie et la spectroscopie. Il manque alors deux éléments cruciaux de notre représentation de l’Univers : la profondeur (la distance des objets) et la mesure des mouvements tangents à la sphère céleste. L’exemple de la compréhension de notre Galaxie, la Voie Lactée en est une bonne illustration : il a fallu attendre les années 1920 pour enfin réaliser, et pouvoir prouver, que notre Soleil n’était pas en son centre et que sa taille était semblable à celle d’autres galaxies spirales que l’on observait avec de gros télescopes.

Mais pourquoi aller dans l’espace pour faire ces mesures de positions ? Hipparcos, le premier satellite astrométrique, lui aussi développé et lancé par l’ESA, a ouvert la voie avec la mesure très précise des distances et mouvements sur le ciel de plus de 100000 étoiles. La multitude des applications scientifiques obtenues à partir de ces observations a conduit les scientifiques européens et l’ESA à la conception d’une mission encore beaucoup plus ambitieuse : Gaia, qui sera lancée fin 2013, va permettre d’atteindre la précision astrométrique incroyable de mieux que 10 micro-secondes de degré (soit une précision environ 50 à 100 fois plus grande que celle d’Hipparcos), associée à un diagnostic astrophysique détaillé obtenu par des mesures photométriques et spectroscopiques, pour plus d’un milliard d’objets.

Je présenterai le satellite et son précieux chargement : un télescope double rassemblant la lumière de deux champs du ciel dans un même plan focal garni de plus de 100 CDDs, ses trois instruments (astrométrique, photométrique et spectroscopique) et les performances de ces instruments. Ces performances vont permettre la détection et la caractérisation de tous les types d’étoiles de toutes les populations stellaires de notre Galaxie à tous les stades de leur évolution et de mesurer avec une précision sans précédent leurs distances, mouvements, couleurs, et compositions chimiques. Ces données permettront également la détection de milliers de systèmes planétaires extra-solaires, l’observation de dizaines de milliers de petits corps du système solaire, de quasars, de supernovae et de galaxies. L’ensemble de ces données va permettre de décrypter notre Galaxie, sa composition, son origine et son histoire, de mieux comprendre la physique à l’intérieur des étoiles ou les mouvements et la physique des petits corps du Système Solaire, de ré-établir l’échelle des distances dans l’Univers et même de faire des tests de la relativité générale.