GAIA MISSION

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Comment repérer les étoiles sur la sphère céleste ?

La direction d’un objet dans le ciel à un instant donné est déterminée par deux angles équivalents à la longitude et à la latitude sur la Terre. Cela fixe sa position sur la sphère céleste (deux dimensions), sans indiquer si cet astre est proche (une planète du Système solaire par exemple), relativement éloigné (une étoile de notre Galaxie) ou très éloigné (un quasar situé à plusieurs milliards d’années-lumière). Pour compléter la position de l’objet dans un espace à trois dimensions, il faut ajouter la distance le long de la ligne de visée. Mais, comme les étoiles se déplacent dans l’espace les unes par rapport aux autres, cette direction est donc variable dans le temps. Deux paramètres supplémentaires sont nécessaires pour caractériser le mouvement d’une étoile sur la sphère céleste, qui correspond au taux de variation annuel des coordonnées angulaires. Ce sont les deux composantes du mouvement propre, exprimées en secondes d’arc par an ou un sous-multiple.

La distance est le paramètre le plus difficile à mesurer et les instruments à bord de Gaia ont été conçus en premier lieu pour atteindre cet objectif scientifique. Du fait du mouvement annuel de la Terre autour du Soleil, un observateur sur la Terre se déplace par rapport aux étoiles d’environ 300 millions de kilomètres en six mois. Ce mouvement de faible ampleur comparé aux distances des étoiles induit un effet dit de parallaxe du fait de l’observation d’un objet à distance finie à partir de deux endroits différents. Plus une étoile est proche, plus le changement de direction perçu est important. En effet, une étoile proche se projette sur le fond du ciel dans deux directions légèrement différentes, dont la séparation angulaire est inversement proportionnelle à la distance de l’étoile. La géométrie est élémentaire et toute la difficulté de la mesure résulte du très grand éloignement des étoiles, rapporté à la taille de l’orbite terrestre. C’est en 1838 que l’astronome allemand Friedrich Wilhelm Bessel (1784-1846) réalisa la première mesure convaincante d’une [...]

Parallaxe trigonométrique

Dessin : Parallaxe trigonométrique

Dessin

Du fait du mouvement annuel de la Terre autour du Soleil, les étoiles semblent se déplacer sur le ciel. Leur trajet apparent décrit alors, au cours d'une année, une ellipse (deux exemples sont illustrés ici, avec les ellipses de grands axes AB et CD). L'ellipse est d'autant plus grande que... 

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Parallaxe trigonométrique

Parallaxe trigonométrique
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Le satellite Gaia

Le satellite Gaia
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Écrit par :

  • : directeur de recherche émérite au CNRS, observatoire de la Côte d'Azur, Nice

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Pour citer l’article

François MIGNARD, « GAIA MISSION », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 25 novembre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/gaia-mission/