Des astronomes belges participent à la conception de la carte 3D la plus détaillée de notre galaxie
Le 25 avril 2018, l’Agence spatiale européenne (ESA) annonce la parution de la carte 3D de notre galaxie, la Voie Lactée, la plus grande et la plus précise à ce jour. À l’aide des observations du satellite Gaia, un consortium d’astronomes européens, incluant des scientifiques de l’Observatoire royal de Belgique, a cartographié les positions et mouvements de plus d’un milliard d’étoiles. Ces données constituent une carte au trésor qui nous mènera à la découverte de la structure, de l’histoire et du futur de notre Voie Lactée.
La première carte du ciel de Gaia en couleur. Crédits : ESA/Gaia/DPAC, A. Moitinho / A. F. Silva / M. Barros / C. Barata, University of Lisbon, Portugal; H. Savietto, Fork Research, Portugal.
Le satellite Gaia observe le ciel depuis 2014, et détecte des étoiles qui sont des millions de fois moins lumineuses que ce que l’on peut voir à l’œil nu. Chose exceptionnelle dans cette nouvelle carte : elle inclut les distances des étoiles, ce qui en fait un gigantesque atlas en trois dimensions. Le catalogue de Gaia actuel contient aussi des mesures des vitesses et des directions des mouvements des étoiles durant leur trajet autour du centre de notre galaxie. Grâce à cela, les astronomes pourront étudier la rotation de la Voie Lactée.
L’Observatoire royal de Belgique (ORB) a apporté une contribution significative au projet Gaia en calculant un aspect important du mouvement des étoiles : la vitesse à laquelle une étoile se rapproche ou s’éloigne de nous. C’est ce que les scientifiques appellent « la vitesse radiale de l’étoile ». La vitesse radiale d’une étoile est mesurée grâce à l’effet Doppler : la lumière provenant de l’étoile est décalée vers des longueurs d’ondes plus courtes (vers le bleu) quand elle se déplace vers nous, et vers des longueurs d’ondes plus longues (vers le rouge) quand elle s’éloigne de nous.
Légende: Distribution des vitesses radiales de plus de sept millions d’étoiles avec des données collectées par le satellite Gaia de l’ESA et publiées dans le présent catalogue de Gaia. Les couleurs bleues montrent les étoiles qui se rapprochent de nous. Les couleurs rouges et vertes montrent les étoiles qui s’éloignent de nous. Ces vitesses radiales résultent du mouvement du Soleil entre les étoiles et du mouvement des étoiles autour du centre de notre galaxie, la Voie Lactée. (Crédit: A. Lobel/ESA/Gaia/DPAC)
En traitant les données du Spectromètre de Vitesse Radiale, un instrument à bord du satellite Gaia (Radial Velocity Spectrometer), les scientifiques ont calculé les vitesses radiales de plus de 7 millions d’étoiles. Ces données sont publiées pour la première fois aujourd’hui. Avec ces données sur les positions et les vitesses des étoiles, les astronomes pourront retracer le parcours de chacune de ces étoiles sur plusieurs millions d’années dans le passé et prédire leurs trajectoires futures. Ainsi, ils pourront modéliser l’évolution de la forme des constellations stellaires au cours du temps. « Cette information nous mènera vers une meilleure compréhension de la structure et de la formation de notre galaxie », explique Dr. Ronny Blomme, chef de projet de l’équipe Gaia de l’Observatoire.
L’Observatoire contribue aussi au traitement de données liées aux astéroïdes. Les astronomes amateurs ont longtemps attendu le catalogue d’astéroïdes de Gaia. Quand ils observent l’occultation d’une étoile par un astéroïde, en notant les moments de disparition et de réapparition de l’étoile pour différents observateurs le long du chemin d’occultation, on peut déduire la taille et la forme de l’astéroïde. Cependant, pour beaucoup d’astéroïdes, il était jusqu’à présent assez difficile de prédire le moment où l’occultation sera visible. Le chemin d’occultation a une largeur typique de plusieurs dizaines de kilomètres, mais l’incertitude sur la location du chemin sur Terre peut s’élever à plusieurs centaines de kilomètres.
Légende : un exemple de la reconstruction de la forme de Métis, se servant des temps disparition et de réapparition d’une étoile occultée de 40 observateurs différents. Jusqu’à maintenant, cette méthode n’était possible qu’avec les astéroïdes les plus brillantes et les plus connues. Avec les données de Gaia, de telles campagnes d’observation peuvent être organisées beaucoup plus efficacement. (Crédit: T. Pauwels)
Par conséquent, les astronomes amateurs doivent observer le plus d’événements possible, mais n’ont qu’occasionnellement qu’un événement positif. Avec les données de Gaia, dans le meilleur des cas, l’incertitude sur la location du chemin peut être réduite à un kilomètre ou moins, et les observateurs itinérants sauront exactement où voyager pour observer l’occultation, tandis que les observateurs qui restent sur place sauront à l’avance quelles occultations seront visibles dans leur observatoire et lesquelles ne le seront pas, et l’efficacité de leurs observations n’en sera que meilleure.
Le catalogue actuel de Gaia contient les positions précises de plus de 14.000 astéroïdes. « Nous sommes ravis », dit Dr. Thierry Pauwels, qui travaille sur un logiciel construit pour traiter les données du système solaire collecté par Gaia. « C’est la première fois que notre contribution à Gaia est présentée au public. »
Les astronomes ont dû attendre presque 20 ans pour assister à une nouvelle avancée marquante dans la cartographie de la Voie Lactée. La mission Gaia va continuer à récolter des données jusqu’en 2022, quand le catalogue de Gaia sera complet. Mais les astronomes ont maintenant dans leurs mains un magnifique atlas, inégalable tant en quantité qu’en qualité, atlas qui mènera sans doute à de nombreuses découvertes.
La carte de Gaia sera complétée par des informations détaillées sur les étoiles telles que la température de leur surface, leur composition chimique, la variation de leur luminosité dans le temps, ou sur la présence d’une étoile compagne qui tourne autour d’une autre. De plus, des objets qui ne sont pas des étoiles, mais des astéroïdes de notre propre système solaire ou des objets situés bien au-delà de notre galaxie figureront aussi dans le catalogue de Gaia. L’analyse des données de Gaia nécessite une expertise scientifique. En plus de l’Observatoire royal de Belgique, des astronomes belge tels que la KU Leuven, l’Université libre de Bruxelles, l’Université de Liège et l’Université d’Anvers ont contribué au traitement des données. La participation belge à la mission Gaia a été rendue possible grâce aux fonds fournis par la Politique scientifique fédérale belge (Belspo) via le programme PRODEX de l’ESA.
Lien :
Visualisez les données la Deuxième Diffusion du Catalogue Gaia avec Gaia Sky (en anglais): https://www.cosmos.esa.int/web/gaia/gaiadr2_gaiasky
Kit média Gaia de l’ESA (en anglais) : http://sci.esa.int/gaia/60174-media-kit-for-gaia-data-release-2/
Cette nouvelle est basée sur un communiqué de presse conjoint de l’Observatoire royal de Belgique, de la KU Leuven, de l’ULB, de l’ULiege et de l’Université d’Anvers.
Contact communication :
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