Localiser Gaia afin de cartographier la Voie Lactée
Publié par Redbran le 09/05/2019 à 14:00
Source: ESO
Le satellite Gaia de l'Agence Spatiale Européenne (ESA) scrute le ciel depuis l'orbite terrestre afin de créer la cartographie tridimensionnelle la plus étendue et la plus précise de notre galaxie. L'an passé, la mission Gaïa a publié son très attendu second jeu de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) listant, avec une précision inégalée, les paramètres - positions, distances et mouvements propres - de plus d'un milliard (Un milliard (1 000 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf millions neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille neuf cent...) d'étoiles de notre Voie Lactée (La Voie lactée (appelée aussi « notre galaxie », ou parfois simplement « la Galaxie », avec une majuscule) est le nom de la galaxie dans laquelle se situent le...). La publication de ce catalogue a conduit à de nombreuses études disruptives dans divers champs de l'astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer leur origine, leur évolution, leurs propriétés physiques et chimiques. Elle ne doit pas être...) relatifs à la structure, l'origine et l'évolution de la Voie Lactée, et induit (L'induit est un organe généralement électromagnétique utilisé en électrotechnique chargé de recevoir l'induction de l'inducteur et de la transformer en électricité (générateur) ou en force...) plus de 1700 publications scientifiques depuis son lancement en 2013.


Sur cette image résultant de la superposition de clichés acquis par le Télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un instrument d'optique permettant d'augmenter la luminosité ainsi que la...) de Sondage ( Un sondage peut désigner une technique d'exploration locale d'un milieu particulier. Un sondage peut également être une méthode statistique d'analyse d'une population humaine ou non humaine à partir d'un...) du VLT (VST) de l'ESO, figurent les positions successivement occupées par l'observatoire spatial Gaïa sous l'aspect d'une mince traînée (En mécanique des fluides, la traînée est la force qui s'oppose au mouvement d'un corps dans un liquide ou un gaz. Mathématiquement c'est la composante des efforts exercés sur le corps, dans...) de pointillés sur la moitié inférieure d'un champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) étoilé. Ces observations ont été effectuées dans le cadre d'un effort collaboratif continu visant à déterminer l'orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) de Gaïa et à améliorer la précision de sa cartographie (La cartographie désigne la réalisation et l'étude des cartes géographiques. Le principe majeur de la cartographie est la représentation de données sur un support réduit représentant un espace...) céleste.
Crédit: ESO

Atteindre la précision nécessaire à l'établissement des cartes du ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.) de Gaïa requiert la détermination précise de la position du satellite (Satellite peut faire référence à :) depuis la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes....). Ainsi, tandis que Gaïa sonde (Une sonde spatiale est un vaisseau non habité envoyé par l'Homme pour explorer de plus près des objets du système solaire et, pour certaines, l'espace qui est au-delà. Cela couvre à la...) le ciel, acquérant des données pour les besoins de son recensement (Le recensement est une opération statistique de dénombrement d'une population.) stellaire (Stellaria est un genre de plantes herbacées annuelles ou vivaces, les stellaires, de la famille des Caryophyllaceae. Il comprend près de 90 espèces réparties à travers le...), les astronomes surveillent régulièrement sa position au moyen d'un réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un petit filet),...) mondial de télescopes optiques, parmi lesquels figure le VST à l'Observatoire Paranal de l'ESO (1). Le VST constitue à l'heure (L’heure est une unité de mesure du temps. Le mot désigne aussi la grandeur elle-même, l'instant (l'« heure qu'il est »), y compris en sciences (« heure...) actuelle le télescope de sondage le plus vaste. Il opère dans le domaine visible et enregistre la position de Gaïa chaque deux nuits de l'année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.).

“Les observations de Gaïa nécessitent l'adoption d'une procédure particulière” précise Monika Petr-Gotzens, qui coordonne l'exécution des observations de Gaïa pour l'ESO depuis 2013. “Le satellite est une cible mobile, dont le mouvement est rapide comparé à celui des étoiles constellant le ciel - suivre Gaïa représente donc un véritable défi !”

“Le VST est l'outil (Un outil est un objet finalisé utilisé par un être vivant dans le but d'augmenter son efficacité naturelle dans l'action. Cette augmentation se traduit par la simplification des actions entreprises, par une plus...) parfait de suivi du mouvement de Gaïa”, ajoute Ferdinando Patat, chef du bureau des Programmes d'Observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique la...) de l'ESO. “Utiliser l'une des installations phares de l'ESO dans le but de contribuer aux observations de pointe effectuées depuis l'espace constitue un bel (Nommé en l’honneur de l'inventeur Alexandre Graham Bell, le bel est unité de mesure logarithmique du rapport entre deux puissances,...) exemple de collaboration scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes...).”

“Cette collaboration sol-espace est passionnante. Elle repose sur l'utilisation de l'un des télescopes de classe mondiale de l'ESO afin d'ancrer les observations révolutionnaires du milliard d'étoiles de Gaïa”, précise Timo Prusti, scientifique du projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration...) Gaïa à l'ESA.

Les observations effectuées par le VST sont utilisées par les experts en dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) de vol de l'ESA pour suivre Gaïa et affiner notre connaissance de l'orbite du satellite. Un étalonnage minutieux constitue le préalable à la transformation des observations, au sein desquelles Gaïa arbore l'aspect d'un simple point (Graphie) de lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La lumière est intimement...) parmi les étoiles brillantes, en informations orbitales significatives. Les données issues de la seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du temps. La seconde d'arc est une mesure d'angle plan. ...) publication de Gaïa ont été utilisées pour identifier chacune des étoiles peuplant le champ de vision, et ont permis de déterminer la position du satellite avec une précision remarquable - voisine de 20 millisecondes d'arc.

“Il s'agit d'un processus complexe: nous utilisons les paramètres stellaires acquis par Gaïa pour étalonner la position du satellite Gaïa et améliorer ses mesures d'étoiles”, ajoute Timo Prusti.

“Après un traitement long et minutieux des données, nous sommes finalement parvenus à obtenir la précision nécessaire à l'implémentation (Le mot implantation peut avoir plusieurs significations :) des observations de Gaïa depuis le sol dans la détermination de son orbite”, conclut Martin Altmann, responsable de la campagne (La campagne, aussi appelée milieu rural désigne l'ensemble des espaces cultivés habités, elle s'oppose aux concepts de ville, d'agglomération ou de milieu urbain....) Ground Based Optical Tracking (GBOT) au Centre d'Astronomie de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation...) d'Heidelberg (Heidelberg est une ville d'Allemagne située dans la vallée du Neckar, au nord-ouest du Land de Bade-Wurtemberg. Le nom de "Heidelberg" provient peut-être de Heidelbeere qui...), Allemagne.

Les données acquises dans le cadre de la campagne GBOT seront utilisées pour améliorer notre connaissance de l'orbite de Gaïa, non seulement dans le cadre des observations à venir, mais également pour les besoins des données recueillies sur Terre au cours des années précédentes. La prise en compte de ces résultats d'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude...) conduira à l'amélioration des jeux de données qui figureront dans les publications futures.


Le satellite Gaia de l'Agence Spatiale Européenne (L’Agence spatiale européenne (ASE) (en anglais European Space Agency : ESA) est une agence spatiale intergouvernementale fondée le 31 mai 1975. Elle...) (ESA) scrute le ciel depuis l'orbite terrestre (Une orbite terrestre est une orbite située autour de la Terre. La Lune, le seul satellite naturel de la Terre, est située sur une orbite terrestre. Les satellites artificiels sont placés en orbite terrestre et les sondes spatiales...) afin de créer la cartographie tridimensionnelle la plus étendue et la plus précise de notre galaxie (Une galaxie est, en cosmologie, un assemblage d'étoiles, de gaz, de poussières et de matière noire et contenant parfois un trou noir supermassif en son centre.). L'an passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble des configurations successives du monde et s'oppose au futur sur une échelle des temps centrée sur le...), la mission Gaïa a publié son très attendu second jeu de données listant, avec une précision inégalée, les paramètres – positions, distances et mouvements propres – de plus d'un milliard d'étoiles de notre Voie Lactée. La publication de ce catalogue a conduit à de nombreuses études disruptives dans divers champs de l'astronomie relatifs à la structure, l'origine et l'évolution de la Voie Lactée, et induit plus de 1700 publications scientifiques depuis son lancement en 2013.
Sur cette image figure une vue d'artiste (Est communément appelée artiste toute personne exerçant l'un des métiers ou activités suivantes :) du satellite Gaïa, sur fond de Voie Lactée.
Crédit: ESA/ATG medialab; background image: ESO/S. Brunier

Notes

(1) Cette collaboration entre l'ESO et l'ESA constitue un exemple des nombreux projets ayant bénéficié de l'expertise de l'une et l'autre organisations et contribué aux progrès de l'astronomie et de l'astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche interdisciplinaire de l'astronomie qui concerne principalement la...). Le 20 août 2015, les Directeurs Généraux de l'ESA et de l'ESO ont signé un accord de coopération visant à faciliter la synergie au sein de tels projets.


Plus d'informations:
Afin de favoriser les échanges entre les missions spatiales et les installations au sol dédiées à l'astrophysique, ainsi qu'entre leurs communautés respectives, l'ESA et l'ESO se sont associées dans l'organisation (Une organisation est) d'une série de rencontres internationales dans le domaine de l'astronomie. Le premier congrès ESA-ESO se tiendra en novembre 2019 à l'ESO. Un appel à propositions pour le second colloque qui sera organisé à l'ESA en 2020, est actuellement ouvert.

L'Agence Spatiale (Une agence spatiale est un organisme d'État ayant pour but d'étudier l'Espace et de développer et gérer des programmes spatiaux) Européenne (ESA) est la porte d'entrée de l'Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme l’extrémité occidentale du continent...) vers l'espace. Sa mission consiste à assurer le développement des capacités spatiales de l'Europe et à veiller à ce que les investissements dans le domaine spatial continuent d'être bénéfiques pour les citoyens de l'Europe et du reste du monde (Le mot monde peut désigner :).

L'ESA est une organisation internationale composée de 22 Etats Membres. Elle coordonne les ressources intellectuelles et financières de ses membres, grâce auxquelles elle lance des programmes et autres activités qui dépassent largement le cadre d'un seul pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²), subdivision de la civitas...) européen.

Le satellite Gaïa de l'ESA a été lancé en 2013 dans le but de constituer la cartographie 3D la plus précise de plus d'un milliard d'étoiles de la Voie Lactée. A ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel....), la mission a publié deux jeux de données: le Gaia Data Release 1 en 2016 et le Gaia Data Release 2 en 2018. D'autres publications s'ensuivront au cours des prochaines années.

Liens:
Blog de l'ESO: Comment l'ESO collabore avec l'ESA

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