L’Agence spatiale européenne (ESA) vient de mettre un terme à la fin de la mission Gaia. Lancée en 2013, cette sonde aura constitué un instrument essentiel dans le domaine de l’astronomie en permettant d’étudier la position, le mouvement et la composition de près de 2 milliards d’objets célestes. Bien que la mission entre dans une phase de passivation après la fin de la collecte de données, l’influence de Gaia sur la science spatiale reste immense et ses découvertes continueront d’alimenter les recherches pour de nombreuses années à venir.
Les objectifs et ambitions de la mission Gaia
L’ambition de Gaia était de produire la carte 3D la plus précise et complète de la Voie lactée, notre galaxie. À son lancement, la mission de l’ESA avait en effet pour but de créer un recensement détaillé des étoiles, mais aussi d’étudier les astéroïdes, les comètes et les galaxies proches. L’objectif final était ainsi de comprendre la structure de notre galaxie ainsi que son évolution.
Très vite, la sonde a fait la différence. Positionnée sur une orbite stabilisée au point Lagrange 2 (L2), un point stable dans le système Terre-Soleil, Gaia était dotée d’un télescope optique de haute performance et de détecteurs sophistiqués capables de mesurer très précisément les positions angulaires des objets célestes. Grâce à des capteurs ultra-sensibles et à une optique de pointe, elle pouvait observer des milliards d’étoiles en continu.
Un de ses principaux objectifs était de mesurer la parallaxe stellaire, c’est-à-dire le déplacement apparent des étoiles lorsqu’elles sont observées depuis deux positions différentes sur l’orbite terrestre. Ce phénomène permet de déterminer les distances des étoiles avec une précision inédite. Gaia a utilisé cette méthode pour mesurer la distance de milliards d’étoiles, une avancée majeure dans la cartographie de notre galaxie.
La sonde n’a pas seulement mesuré la position des étoiles, mais aussi leur luminosité. Grâce à ses instruments de photométrie très précis, elle a pu détecter des variations subtiles dans la lumière émise par les étoiles, ce qui a permis de déterminer des informations cruciales sur leur taille, leur température et leur composition.
Enfin, elle était équipée de spectromètres pour analyser la lumière des étoiles et en déduire des informations sur leur composition chimique, leur âge et leur stade d’évolution. Ce spectre de données a permis de créer des modèles détaillés des populations stellaires, et de mieux comprendre la formation et l’évolution de notre galaxie.
Des publications marquantes
Au fil des années, Gaia a diffusé plusieurs ensembles de données qui ont fait date dans le monde scientifique. La première publication de données, en 2016, avait permis d’observer 1,1 milliard d’étoiles avec une précision impressionnante. À cela se sont ajoutées les publications suivantes, en 2018 et en 2022, qui ont étendu cette étude à près de deux milliards d’étoiles et d’objets célestes.
Ces données ont été cruciales pour améliorer la compréhension de la dynamique de la Voie lactée et de ses proches voisins. Cette cartographie précise aura permis de créer une version 3D détaillée de notre galaxie, révélant ainsi des structures et des comportements jusque-là invisibles. La mission aura également permis de déduire sa forme exacte et d’affiner la compréhension de son histoire et de sa composition.

Les découvertes majeures
Parmi les découvertes les plus marquantes, Gaia a permis de mettre en lumière la présence de centaines de milliers d’étoiles binaires invisibles à l’œil nu. L’étude approfondie des étoiles binaires, qui orbitent autour d’un centre de gravité commun, a permis de préciser les méthodes de calcul des masses stellaires et des dynamiques orbitales, en particulier celles des étoiles mortes comme les naines blanches et les trous noirs. Ces découvertes ont permis de mieux comprendre les interactions entre ces objets, souvent invisibles ou mal compris jusqu’ici.
De plus, la mission a permis de mieux saisir l’énigme de la matière noire en analysant comment cette matière invisible influence les mouvements des étoiles dans la Voie lactée. Ce fut un des plus grands défis d’observation, mais Gaia a ouvert de nouvelles avenues pour tester les théories autour de cette matière et affiner les modèles cosmiques existants.
Une fin programmée, mais un héritage durable
Bien que la collecte de données de Gaia soit désormais terminée, son impact scientifique est loin d’être achevé. En effet, seulement un tiers des données collectées ont été publiées et la mission continuera à nourrir les recherches dans les années à venir.
La prochaine grande étape sera la publication des données de la mission dans le cadre de la quatrième vague (GR4), attendue avant la mi-2026. Ces données devraient surpasser celles de la troisième publication (GR3) en termes de volume et de qualité en fournissant une quantité colossale de nouvelles informations pour les astronomes. En outre, la dernière publication de la mission, la cinquième publication (GR5), sera attendue d’ici la fin des années 2020, offrant une analyse complète de dix ans et demi de données.