Résultats et objectifs scientifiques
Les distances et les âges
Hipparcos a montré que notre voisinage, et par ricochet, l’Univers, était plus grand que ce que nous pensions auparavant. Les cosmologistes en ont déduit que l’âge de l’Univers était donc d’environ 14 milliards d’années, plus vieux que la valeur précédemment acceptée. Cependant cette valeur a été obtenue par extrapolations successives et doit être confirmée.
Gaia va permettre d’obtenir des distances très précises pour de très nombreuses étoiles non seulement dans notre Galaxie, mais même aussi dans les trois galaxies les plus proches de la nôtre : les Nuages de Magellan et la galaxie du Sagittaire.
Avec ces observations, les distances dans notre Galaxie et jusqu’aux galaxies voisines pourront être connues très précisément. De là seront déduites les distances des galaxies lointaines observées par des très gros télescopes, et l’histoire de l’Univers n’aura plus de secrets (ou presque !) pour nous.
Des étoiles doubles aux systèmes planétaires
Avec Hipparcos, on a pu découvrir de tous petits compagnons tournant autour d’étoiles proches, des compagnons plus de dix fois moins lourds que le Soleil.
Avec Gaia, il sera possible de faire inventaire complet de toutes les grosses planètes orbitant autour de toutes les étoiles situées à moins de 200 à 500 pc du Soleil. On estime à environ 50 000 le nombre de systèmes planétaires qu’il sera ainsi possible de découvrir.
Des quasars et des astéroïdes par millions
Gaia n’observera pas que des étoiles : tous les objets plus brillants que la magnitude apparente 20 (*) : 5 millions de quasars et jusqu’à un million de nouveaux astéroïdes.
(*) à l’oeil nu, on peut voir, en montagne dans un ciel pur, jusqu’à la magnitude 6,-plus la magnitude est grande, plus une étoile est faible
La précision angulaire d’Hipparcos était déjà telle qu’il aurait pu mesurer quelques centimètres de Paris à Moscou ou distinguer entre la tête et les pieds d’un humain sur la Lune (384 000 km).
La précision de Gaia permettra donc d’améliorer 100 fois la précision d’Hipparcos ! Mais ce n’est pas tout : Gaia sera précis non seulement pour mesurer les distances des objets célestes, mais aussi leur vitesse. Ainsi (si vous êtes un enfant) Gaia pourrait facilement dire de quelle taille vous avez grandi le temps de lire ces quelques lignes...
Gaia permettra également de détecter des planètes extrasolaires c’est-à-dire des planètes orbitant autour d’autres étoiles.
La position du Soleil est perturbée par les mouvements des planètes (en particulier les plus grosses : Jupiter et Saturne) qui gravitent autour de lui. La trajectoire apparente d’une étoile ayant les caractéristiques du Soleil mais située à 100 parsecs, est représentée sur la figure ci-dessous.
La précision de Gaia sur l’ensemble de la mission, indiquée par la taille de la croix bleue, est bien inférieure à l’amplitude des variations de position dues aux planètes. Des planètes comme Jupiter seraient donc détectées par Gaia jusqu’à une distance de 100 parsecs..