En décembre 2013, l'Agence spatiale européenne (ESA) a lancé le Gaia mission, un observatoire spatial conçu pour mesurer les positions des mouvements des corps célestes. Au cours de sa mission de cinq ans, cet observatoire a étudié un total d'un milliard d'objets - y compris des étoiles lointaines, des planètes, des comètes, des astéroïdes, des quasars, etc. - dans le but de créer le catalogue spatial 3D le plus grand et le plus précis. jamais fait.
Avec la deuxième version de Gaia données, qui ont eu lieu le 25 avril 2018, les astronomes ont fait de profondes découvertes sur notre galaxie. La plus récente est une carte 3D de la Voie lactée qui se concentre sur les étoiles OB, les étoiles les plus chaudes, les plus brillantes et les plus massives de notre Galaxie. Avec cette dernière carte 3D, Gaia a fourni aux astronomes un autre outil pour explorer la distribution et la composition de notre galaxie, ainsi que son évolution passée et future.
Pour le dire simplement, il est très difficile de cartographier la structure de la Voie lactée - qui a une forme de disque aplatie qui se caractérise par des bras en spirale - ou de reconstruire la distribution des étoiles dans son disque. Cela est dû au fait que le système solaire, comme la plupart des étoiles de notre galaxie, est intégré au disque galactique lui-même. En conséquence, les astronomes ont dû s'appuyer sur des observations d'autres galaxies pour mieux comprendre à quoi ressemble la nôtre.
C'est là que les positions 3D et les mouvements 2D des plus d'un milliard d'objets observés par Gaia entre en jeu. À l'aide de données sur 40000 étoiles OB situées à une distance de 10000 années-lumière du Soleil, Kevin Jardine - un développeur de logiciels et astronome amateur spécialisé dans l'utilisation de données astronomiques pour cartographier la Voie lactée - a pu créer cette carte complète.
Parce que les étoiles OB ont une durée de vie relativement courte - jusqu'à quelques dizaines de millions d'années - elles se trouvent principalement près de leurs sites de formation dans le disque galactique. Au cours de leur vie, ces étoiles émettent une quantité considérable de rayonnement ultraviolet, qui ionise rapidement le gaz interstellaire environnant. En tant que tels, ils peuvent être utilisés pour tracer la distribution globale des jeunes étoiles, des sites de formation d'étoiles et des bras spiraux de la Galaxie avec un fort degré de précision.
Comme Jardine l'a expliqué sur son blog sur Galaxy Map:
«J'ai développé cette carte avec l'aide de scientifiques de la mission Gaia de l'Agence spatiale européenne et de chercheurs des universités de Leiden et Heidelberg. Il comprend des isosurfaces de densité stellaire cartographiant les principales concentrations d'étoiles de classe O, B et A plus chaudes dans la libération de Gaia DR2, environ 5000 étoiles ionisantes extrêmement chaudes, des nuages de poussière et des régions HII. Encore mieux, il est disponible à la fois sous forme de face vue de dessus de la Voie lactée et dans une véritable version 3D dans la dernière version de Gaia Sky. »
De cette façon, Jardine a pu créer une carte centrée sur le soleil et montrant le disque galactique tel qu'il apparaîtrait de l'extérieur de la galaxie. Pour faire face au nombre énorme d'étoiles dans le Gaia catalogue, Kevin a utilisé une technique qui est souvent utilisée dans les tomodensitogrammes pour visualiser le tissu des organes et des os. Cette technique est connue sous le nom d'isosurfaces de densité, où une surface lisse représente des points de valeur constante dans un volume d'espace 3D.
Cela permet de visualiser des régions de densités différentes; dans ce cas, différentes régions du disque galactique étaient représentées par des couleurs différentes en fonction de la densité des étoiles ionisantes. Les régions avec la densité la plus élevée sont représentées dans des tons violet rosé, les régions de densité intermédiaire sont représentées par le violet / bleu et les régions de faible densité sont bleu foncé.
Jadrine a également consulté les données d'autres levés astronomiques pour cartographier les concentrations de poussière interstellaire (verte) et les nuages connus de gaz ionisé (sphères rouges). Comme vous pouvez le voir, la carte a une apparence inhabituelle, où les concentrations d'étoiles semblent être organisées en rayons s'étendant depuis le noyau, plutôt qu'en bras en spirale. Cela est dû à une combinaison de nuages de poussière obscurcissant la vue des étoiles derrière eux et à la distribution des étoiles le long de lignes de vue spécifiques.
Sur son blog, Jardine a exprimé une grande fierté pour la carte qu'il a créée et a remercié tous ceux qui ont contribué à la rendre possible. «Parfois, les rêves deviennent réalité», a-t-il écrit. «Aujourd'hui, je peux annoncer une carte détaillée de la Voie lactée jusqu'à 3000 parsecs ou à environ 10 000 années-lumière du Soleil… J'exécute ce site depuis près de 14 ans maintenant, mais aujourd'hui, je me sens comme un nouveau départ.»
Cette carte, qui est la dernière percée à venir de la deuxième version de Gaia Ces données aideront les astronomes à en savoir plus sur les types d'étoiles qui composent notre galaxie, sa structure globale et la façon dont la Voie lactée est susceptible d'évoluer à l'avenir. La troisième version de Gaia les données devraient avoir lieu à la fin de 2020, et le catalogue final sera publié dans les années 2020.
Entre-temps, une prolongation a déjà été approuvée pour le Gaia qui restera opérationnelle jusqu'à la fin de 2020. Une version interactive de cette carte est également disponible dans le cadre de Gaia Sky, un logiciel de visualisation en temps réel de l'astronomie 3D développé pour Gaia à Astronomisches Rechen-Institut de l'Université de Heidelberg.
Et n'oubliez pas de consulter cette bande-annonce de la Gaia Carte 3D, gracieuseté de Kevin Jardine:
