Comment la sonde Gaia va-t-elle révolutionner l’astronomie ?


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  • Préparez-vous pour le 14 septembre 2016. À cette date, la sonde Gaia de l’Agence Spatiale européenne va nous proposer sa première carte de la Voie lactée. La sonde nous donnera des réponses sur des questions importantes de notre galaxie et de notre univers en général. L’histoire de la Voie lactée, l’emplacement de la matière noire, l’expansion de l’univers et même des milliers exoplanètes.


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    Préparez-vous pour le 14 septembre 2016. À cette date, la sonde Gaia de l'Agence Spatiale européenne va nous proposer sa première carte de la Voie lactée. La sonde nous donnera des réponses sur des questions importantes de notre galaxie et de notre univers en général. L'histoire de la Voie lactée, l'emplacement de la matière noire, l'expansion de l'univers et même des milliers exoplanètes.

    Gaia, un télescope spatial lancé par l’Agence Spatiale européenne en 2013, va publier sa première carte de la Voie lactée le 14 septembre 2016. Ce catalogue contient les positions en 3D de 2 057 050 étoiles et d’autres objets et comment ces positions ont changé sur les 2 dernières décennies. Au fil du temps, la carte va contenir 1 milliard d’objets et elle sera 10 fois plus précise que toutes les cartes que nous avons aujourd’hui.

    La publication de la prochaine semaine va aussi inclure 19 papiers par les astronomes de Gaia qui ont déjà vu les données. Mais des équipes indépendantes sont également prêtes pour les évaluer. Lennart Lindegren, un astronome du Lund Observatory en Suède et l’un des principaux promoteurs du projet Gaia depuis 1993, espère que les astronomes vont produire plus de 100 papiers dans les semaines qui suivront la publication de la carte.

    Certains groupes envisagent même des événements de type Hacking de Gaia ou Gaia Sprint où les chercheurs vont se coordonner pour exploiter cette soudaine manne de données. Gaia va révolutionner notre connaissance sur les étoiles et la Voie lactée selon David Hogg, un astronome de l’université de New York qui va diriger certains de ces événements. Mais qu’est-ce qu’on peut attendre de la sonde Gaia ?

    L’archéologie de la Voie lactée

    La sonde Gaia va permettre de mieux comprendre la structure de la Voie lactée

    La sonde Gaia va permettre de mieux comprendre la structure de la Voie lactée

    La vision en 3D de Gaia sur la Voie lactée va révéler comment les étoiles se déplacent sous sa force gravitationnelle combinée. Cela permettra de comprendre la structure de la galaxie incluant des parties qui ne sont pas visibles depuis la Terre telle que le Bar, 2 bras qui vont du centre galactique pour rejoindre ses bras en spirale.

    Les chercheurs pourront aussi identifier les groupes particuliers d’étoiles qui se déplacent à grandes villes et dont on estime qu’ils sont les restes de fusions avec des petites galaxies selon Michael Perryman, un astronome de l’University College et un ancien responsable de Gaia pour l’ESA. Combiné avec des informations existantes telles que la couleur, la température et la composition chimique des étoiles, cette carte va permettre aux chercheurs de reconstruire l’archéologie de la galaxie. Pendant toute son existence, Gaia va révolutionner notre compréhension de la Voie lactée selon Monica Valluri, une astronome à l’université du Michigan.

    Où est la matière noire de la Voie lactée ?

    Les détails de la trajectoire des étoiles ne vont pas seulement révéler la matière visible, mais également la matière noire. Et cela nous permettra de découvrir où se trouve cette matière noire. Gaia permettra aussi de tester des hypothèses exotiques. L’hypothèse standard de la matière noire prédit que la force gravitationnelle de la Galaxie est sphériquement symétrique à côté du centre, mais devient élongée comme un ballon de football américain selon Valluri. Mais une hypothèse alternative appelée MOND (Modified Newtonian dynamics) implique que cette force gravitationnelle en forme de crêpe. En analysant la vélocité des étoiles, qui dépend de la force gravitationnelle, Gaia va permettre de confirmer ou d’infirmer l’une de ces hypothèses. (Une occasion de lire notre dossier sur cette hypothèse alternative de la matière noire à la fin de l’article)

    On peut aller plus loin. Les données de Gaia vont peut-être nous dire si c’est la matière noire qui a tué les dinosaures. Si la matière noire est concentrée dans une forme de disque noir à côté du plan galactique selon cette hypothèse audacieuse, alors elle a pu déclencher les impacts d’astéroïdes qui ont provoqué des extinctions de masse dans le système solaire.

    Le débat sur les distances stellaires

    L'Amas des Pléiades, Gaia va nous donner sa distance exacte par rapport au soleil

    L’Amas des Pléiades, Gaia va nous donner sa distance exacte par rapport au soleil

    Les mesures précises de la distance des étoiles par rapport à notre soleil permettront aux astrophysiciens de peaufiner le modèle de l’évolution des étoiles. Nos théories actuelles se basent énormément sur les estimations de distance pour comprendre comment la lumière intrinsèque d’une étoile change pendant son existence.

    L’un des premiers groupes d’étoiles ciblés par les chercheurs sera les Pleiades, un amas dans la constellation du Taureau. La plupart des observations, incluant celle du télescope Hubble, placent l’amas à environ 135 Parsecs (440 années-lumières). Mais les résultats basés sur les données provenant de Hipparcos, une mission spatiale qui a précédé Gaia, suggèrent que cet amas se trouve seulement à 120 Parsecs.

    Certains doutent de la mesure d’Hipparcos. Gaia va utiliser un instrument similaire, mais beaucoup plus performant. Je pense que les résultats d’Hipparcos seront infirmés par Gaia selon David Soderblom du Space Telescope Science Institute à Baltimore.

    Des milliers de nouveaux mondes

    Des milliers de nouvelles exoplanètes grâce à la sonde Gaia

    Des milliers de nouvelles exoplanètes grâce à la sonde Gaia

    Les astronomes ont découvert des milliers de planètes qui orbitent autour d’autres étoiles. Généralement, on les découvre en détectant la baisse de la luminosité de l’étoile quand la planète passe devant. Gaia va détecter les exoplanètes avec une autre méthode. La mesure des oscillations légères de la position de l’étoile qui est provoquée par la force gravitationnelle de la planète.

    Je parie que Gaia va découvrir des milliers de nouveaux mondes selon Gregory Laughlin, un astronome de l’université de Yale. La technique de Gaia est adaptée pour détecter de grandes planètes avec des orbites larges selon Alessandro Sozzetti, un chercheur de Gaia à l’observatoire d’astrophysique de Turin en Italie. Et contrairement à la méthode sur la baisse de luminosité, la technique de Gaia mesure directement la masse de planètes. Mais la recherche d’exoplanètes avec cette méthode va prendre des années et on n’aura pas les résultats avec 2018.

    Quelle est l’accélération de l’expansion de l’univers

    L'étoile RS Puppis, utilisée comme une chandelle cosmique pour mesurer l'expansion de l'univers

    L’étoile RS Puppis, utilisée comme une chandelle cosmique pour mesurer l’expansion de l’univers

    Même si Gaia est une exploratrice de la Voie lactée, son influence atteint tout l’univers observable. Les mesures directes de distance de Gaia fonctionnent uniquement pour la Voie lactée et son voisinage. Pour estimer les distances des galaxies lointaines, les astronomes attendent des explosions telles que les Supernovae Ia. La luminosité d’une telle supernova révèle la distance de la galaxie correspondante. Ces phares célestes, connus comme des chandelles cosmiques, ont été les principaux outils pour mesurer la vitesse de l’expansion de l’univers. Ces mesures ont amené les astronomes à proposer une mystérieuse énergie noire qui est derrière cette expansion.

    Mais pour utiliser les supernovae comme des phares, les astronomes doivent les comparer avec d’autres chandelles standards dans notre galaxie. Dans la première carte, Gaia va mesurer la distance de milliers de ces étoiles avec une grande précision. Par la suite, les mesures de la sonde permettront aux cosmologues d’améliorer la carte de tout l’univers et résoudre les estimations contradictoires de l’expansion de l’univers.

    La menace des astéroïdes invisibles

    Comme elle scanne constamment le ciel, Gaia va également découvrir des choses proches de nous. L’objectif est de détecter 350 000 astéroïdes à l’intérieur du système solaire selon Paolo Tanga, astronome de Gaia à l’observatoire de la Cote d’Azur à Nice. Et ces objets vont inclure les objets géocroiseurs dont les orbites les amènent à une distance de 200 millions de kilomètres de la Terre.

    Si Gaia détecte un objet géocroiseur, alors la sonde peut alerter les observatoires basés au sol pour établir si l’objet est une menace. À partir de son point de vue très avantageux dans l’espace, Gaia va scanner tout le ciel pour révéler des objets qui sont trop proches du soleil pour qu’on les détecte depuis la Terre selon Anthony Brown, un astronome du Leiden Observatory aux Pays-Bas qui préside la collaboration sur l’analyse des données de Gaia. Et en suivant certains astéroïdes qui orbitent autour du soleil sur plusieurs années, Gaia pourra effectuer des tests très sensibles de la théorie de la relativité générale.

     

    Houssen Moshinaly

    Rédacteur en chef d'Actualité Houssenia Writing. Rédacteur web depuis 2009.

    Blogueur et essayiste, j'ai écrit 9 livres sur différents sujets comme la corruption en science, les singularités technologiques ou encore des fictions. Je propose aujourd'hui des analyses politiques et géopolitiques sur le nouveau monde qui arrive. J'ai une formation de rédaction web et une longue carrière de prolétaire.

    Pour me contacter personnellement :

    1 réponse

    1. Alain MOCCHETTI dit :

      GAIA LE SATELLITE CHASSEUR DE CORPS CELESTES DANS LA VOIE LACTEE
      Cartographier en 3D plus d’un milliard d’objets de notre galaxie avec une précision inégalée, tel est l’ambitieux objectif de la sonde GAIA, lancée en décembre 2013 par l’Agence Spatiale Européenne (ESA). A la clé, la compréhension des mécanismes de formation des galaxies.
      Le satellite GAIA a été lancé depuis Kourou le 19 décembre 2013 par l’Agence Spatiale Européenne (ESA), il fait suite aux 5 missions phares du programme scientifique de l’ESA. (Cartographie de la Voie Lactée notre galaxie).
      Sa mission est multiple, car GAIA est équipée de 3 Appareils de Mesure et de Lecture, à savoir :
      – 2 Télescopes de très haute résolution permettant de déterminer la position des Corps Célestes de notre galaxie : plus d’un milliard de corps célestes (Etoiles, Exoplanètes, Géantes Gazeuses, Systèmes Planétaires, Astéroîdes,…..) et d’analyser leur spectre lumineux,
      – Un Photomètre BP/RP (Blue Photometer Red Photometer) chargé d’analyser les propriétés des Etoiles (âges, températures et masses),
      – Le Spectromètre RVS (Radial Velocity Spectrometer) pour la mesure des vitesses des Corps Célestes, vitesses par rapport à un référentiel Héliocentrique, sinon Suphéliocentrique à définir par les Astrophysiciens,
      – Un Astromètre un des 2 Télescopes pour mesurer la position exacte des objets célestes par rapport à la Terre.
      La Sonde GAIA a été conçue et réalisée par AIRBUS DEFENCE & SPACE. Prévue pour une durée de 5 ans, GAIA transmettra à GAIA DPAC une quantité phénoménale d’informations qui seront d’une part stockées dans d’énormes Supercalculateurs dotés d’une mémoire RAM pharaonique, et d’autre part les données seront analysées par un effectif très important de Scientifiques. C’est le CNES (Centre National d’Etudes Spatiales) qui a mis sur pied le Consortium GAIA DPAC avec tous ses moyens techniques et humains. Grâce aux observations de Gaia, les astronomes lèveront le voile sur la formation, la structure et de l’histoire de la Voie Lactée. D’autre part GOOGLE va mettre sur les rails un logiciel ayant pour nom GOOGLE SPACE qui permettra aux utilisateurs de se balader virtuellement dans la Voie Lactée, tout ça grâce à l’informatique. Le présent pavé de texte va être publié sous 20 vidéos YouTube ayant attrait à la sonde GAIA et je vais faire 100 publications directes sur Google en plus des publications spontanées. Je vais également publier sur le Journal Facebook de David MOCCHETTI mon fils, journal du type Sciences & Avenir à la différence que le Journal de David est gratuit. RDV sur GOOGLE, YOUTUBE et FACEBOOK.

      Alain Mocchetti
      Ingénieur en Construction Mécanique & en Automatismes
      Diplômé Bac + 5 Universitaire (1985)
      UFR Sciences de Metz
      alainmocchetti@sfr.fr
      alainmocchetti@gmail.com
      @AlainMocchetti

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