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Accueil > Recherche > Équipe Physique théorique & Astrophysique > Astrophysique galactique et stellaire > Observatoire virtuel, bases de données & missions d’observation

Préparation de la mission spatiale Gaia

Le but premier du projet spatial Gaia est l’étude de la Galaxie à partir de mesures d’astrométrie globale, de photométrie et de spectroscopie. Il s’agit d’une mission de relevé visant à observer toutes les sources du ciel jusqu’à la magnitude limite V = 20, soit environ 1 milliard d’étoiles, quasars et objets du système solaire. Les données ainsi obtenues couvriront une fraction significative du volume de notre Galaxie : la précision et la sensibilité de Gaia, bien meilleures que son prédécesseur, Hipparcos qui avait à la fin des années 1980, observé 120 000 étoiles jusqu’à une centaine d’années-lumière de la Terre. Gaia sera capable de mesurer les position, distance, vitesse et composition chimique de 1,5 milliard d’étoiles situées jusqu’à 40 000 années-lumière de la Terre. Les instruments à bord permettront de détecter et de mesurer la position et la vitesse des étoiles depuis le voisinage du Soleil, au travers du disque jusqu’au bulbe au centre de la Galaxie. De plus, les amas globulaires du halo qui entourent le disque et le bulbe de la Galaxie seront observés. Par la combinaison des données astrométriques, photométriques et spectroscopiques Gaia va clarifier la composition, la formation et l’évolution de notre Galaxie.

Au cours des 5 ans de la mission, Gaia va accumuler des données photométriques et spectroscopiques de grande précision sur tous les types d’étoiles. Il sera alors possible d’estimer précisément les températures de surface, les abondances chimiques, les masses et de déterminer l’extinction par le milieu interstellaire pour l’ensemble des domaines couverts par le diagramme Hertzsprung-Russel. Ceci va fortement étendre notre compréhension de la structure et évolution stellaire, et permettre de nouveaux développements théoriques dans les modèles des intérieurs stellaires.
Pour les plus de 300 000 étoiles les plus brillantes et à moins de 600 années-lumière du Soleil et de type spectral solaire susceptibles d’héberger un système planétaire, ces données physiques s’ajouteront à des informations astrométriques d’une précision sans précédent. On estime donc que Gaia devrait découvrir plusieurs milliers de systèmes planétaires extra-solaires, apportant ainsi une contribution majeure à cette science.

Bien évidemment, l’ensemble des objets du système solaire plus brillants que la magnitude 20 seront détectés par Gaia, offrant ainsi un ensemble de données homogènes sans précédent (500 000 à 1 000 000 d’objets observés 50 à 100 fois au cours de la mission) pour l’étude de notre système. De plus, de par sa position au point L2 de Lagrange, Gaia sera en mesure d’observer jusqu’à une distance angulaire de 45° du Soleil des régions inaccessibles depuis la Terre, comme les orbites intérieures à celle de notre planète.

La mission a été adoptée par l’ESA comme Pierre Angulaire en octobre 2000, avec une date de lancement en 2013. La communauté scientifique a la charge et la responsabilité du traitement des données. Jusqu’à la fin de 2005 le travail des équipes scientifiques s’est effectué dans le cadre des groupes de travail. Ceux-ci ont été dissous en fin d’année après la mise en place du Consortium de Réduction et d’Analyse des Données et de ses huit Unités de Coordination (CU) thématiques. L’institut UTINAM participe à la préparation de la mission spatiale Gaia dans plusieurs CU du consortium DPAC (System Architecture, Simulations, Object Processing, Variability Processing).
Il participe également à la préparation de la validation et de la mise à disposition des données Gaia et au suivi au sol en complément des données Gaia, notamment en s’impliquant dans le relevé Gaia ESO survie, un large programme de 300 nuits d’observations avec FLAMES au VLT sur 5ans qui a démarré en décembre 2011.


Contacts : Julien Montillaud ; Céline Reylé ; Annie Robin ; Nadège Lagarde