La mesure de l'accélération de notre système solaire par les astronomes de la TU Dresden est un temps fort scientifique du troisième catalogue Gaia, qui est en train d'être publié. Avec sa parution le 3 décembre, 2020, à 12h00, le public aura accès à des données astronomiques de haute précision, tels que les postes, vitesses, magnitudes et couleurs d'environ 1,8 milliard d'objets astronomiques.

Qu'est-ce que Gaïa ? Le but de la mission de l'ESA, lancé le 19 décembre 2013, n'est rien de moins que de produire une carte tridimensionnelle de tous les objets astronomiques pouvant être détectés par la caméra de 1 000 mégapixels du satellite, soit une moyenne impressionnante de trois millions d'étoiles par heure. Les observations sont si précises que Gaia a pu tracer un mouvement de quelques centimètres seulement pour des objets aussi éloignés que la Lune. Une équipe internationale de scientifiques génère des résultats scientifiquement utilisables à partir de cette énorme quantité de données d'observation. Ce calcul, la solution itérative d'un énorme système d'équations à 10 milliards d'inconnues, a occupé les supercalculateurs de plusieurs instituts de recherche européens depuis 2015. Parmi ceux-ci, Les ordinateurs hautes performances de la TU Dresden ont été fortement sollicités par l'équipe du professeur Klioner pour produire les nombreuses solutions intermédiaires qui ont finalement abouti à des améliorations décisives des nouveaux produits Gaia.

L'excellente qualité de ces résultats a permis aux scientifiques de Dresde de détecter un phénomène très intéressant :l'accélération de notre système solaire. En astronomie, on sait depuis longtemps qu'une telle accélération provoque une lente, déplacement apparent de tous les objets astronomiques, qui devrait devenir perceptible en tant que modèle global dans les mouvements mesurés. Cependant, pour les étoiles proches, cet effet est complètement superposé par la structure complexe et la dynamique de notre galaxie.

Seule une mesure précise d'objets astronomiques extrêmement éloignés, ce qu'on appelle les quasars, pourrait révéler cet effet d'accélération. Ces noyaux extrêmement lumineux de galaxies lointaines sont considérés comme quasiment fixes sur le ciel, c'est pourquoi ils sont utilisés en astronomie comme points de référence.

L'équipe de Dresde a identifié environ 1,6 million d'objets Gaia comme des quasars, qui sera maintenant publié en tant que propre système de référence céleste de Gaia. Ces quasars montrent clairement le modèle de mouvement attendu de l'accélération extrêmement faible, lequel, selon les résultats produits à Dresde, est de 0,23 nanomètres par seconde au carré. C'est la première fois que cette détection est obtenue à l'aide d'observations optiques. Le professeur Klioner explique :

« Mesurer l'accélération du système solaire avec une précision relative de 7 % est un résultat scientifique très important, et en même temps, c'est une démonstration convaincante de la qualité des nouvelles données. L'accélération mesurée par Gaia montre un accord étroit avec les attentes théoriques et fournit des informations importantes sur le mouvement du système solaire dans le champ gravitationnel de notre galaxie."

La prochaine parution du catalogue Gaia est prévue pour le premier semestre 2022. Compte tenu des données publiées jusqu'à présent, nous pouvons certainement nous attendre à une recherche considérable de haut niveau à l'avenir. Depuis sa sortie en avril 2018, la deuxième version du catalogue Gaia a généré en moyenne cinq publications par jour !

A Dresde, les préparatifs ont déjà commencé pour le quatrième catalogue Gaia, qui sera publié en 2025. Les données d'observation pour ce catalogue seront en attente de l'équipe Dresde Gaia à partir de janvier 2021 au plus tard, comprenant à la fois ses défis très particuliers qu'il s'agit de maîtriser, et ses trésors scientifiques à récupérer.