jeudi 25 octobre 2012

84 MILLIONS D'ÉTOILES ET CE N’EST PAS TERMINÉ …

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LA VUE DU TÉLESCOPE VISTA (VISIBLE AND INFRARED SURVEY TELESCOPE FOR ASTRONOMY) INSTALLÉ À L’OBSERVATOIRE DE CERRO PARANAL AU CHILI, MONTRE LE TÉLESCOPE PENDANT L'HIVER, IMAGE PRISE PAR L'AMBASSADEUR STEPHANE GUISARD.

La plupart des galaxies spirales, y compris notre galaxie, la Voie Lactée, se caractérisent par une grande concentration d'étoiles âgées autour de leur centre que les astronomes appellent le bulbe. Comprendre la formation et l'évolution du bulbe de la Voie Lactée est essentiel pour comprendre la galaxie dans son ensemble. Toutefois, l'obtention d'observations détaillées de cette région n'est guère aisée.

« Les observations du bulbe de la Voie Lactée sont très difficiles car il est obscurci par la poussière, » explique Dante Minniti (Pontificia Universidad Catolica de Chile, Chili), co-auteur de l'étude. "Afin de scruter le cœur de la galaxie, nous devons effectuer les observations dans le domaine infrarouge, moins affecté par la présence de poussières".


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EN SCRUTANT AU TRAVERS DES ÉPAIS NUAGES DE POUSSIÈRE DU « BULBE » DE NOTRE GALAXIE (LES MYRIADES D’ÉTOILES ENTOURANT SON CENTRE) ET EN RÉVÉLANT UN NOMBRE ÉTONNANT DE DÉTAILS, UNE ÉQUIPE D’ASTRONOMES A DÉVOILÉ DES ÉTOILES D’UNE DIVERSITÉ PEU HABITUELLE DANS LE GROUPE D’ÉTOILES APPELÉ TERZAN 5. CE CURIEUX COCKTAIL D’ÉTOILES, ENCORE JAMAIS OBSERVÉ DANS LE BULBE, LAISSE SUPPOSER QUE TERZAN 5 EST EN FAIT UN DES BLOCS ÉLÉMENTAIRES PRIMORDIAUX DU BULBE, TRÈS PROBABLEMENT LE VESTIGE D’UNE GALAXIE NAINE AYANT FUSIONNÉ AVEC LA VOIE LACTÉE DURANT SES TOUS PREMIERS JOURS. PHOTO ESO/F. FERRARO

Le grand miroir, le large champ de vision et la grande sensibilité des détecteurs infrarouges équipant VISTA, le télescope de 4,1m de l'ESO dédié aux grands sondages dans le visible et l'infrarouge, en font de loin l'instrument le plus approprié pour cette tâche. L'équipe d'astronomes a extrait les données issues du programme « VISTA Variables in the Via Lactea » (VVV) [1], l'un des six sondages publics effectués à l'aide de VISTA. Les données ont été utilisées pour constituer une image couleur d'une taille monumentale de 108 200 par 81 500 pixels contenant pratiquement 9 milliards de pixels. Il s'agit de l'une des plus grandes images astronomiques jamais créées. L'équipe a ensuite utilisé ces données afin de compiler le plus vaste catalogue de la concentration d'étoiles au centre de la Voie Lactée jamais produit [2].

Afin de faciliter l'analyse de ce vaste catalogue, la luminosité de chacune des 84 millions d'étoiles est représentée en fonction de sa couleur, créant ainsi un diagramme couleur-magnitude. Ce diagramme contient au moins dix fois plus d'étoiles qu'il n'y en avait dans les études antérieures et, pour la première fois, un tel diagramme couvre l'ensemble du bulbe galactique. Les diagrammes couleur-magnitude constituent de précieux outils que les astronomes utilisent fréquemment afin d'étudier les différentes propriétés physiques des étoiles telles que leurs températures, leurs masses et leurs âges [3].


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CE DIAGRAMME INDIQUE LA LUMINOSITÉ DE PLUS DE 84 MILLIONS D'ÉTOILES DU CENTRE DE LA VOIE LACTÉE EN FONCTION DE LEUR COULEUR, DÉDUITES DES IMAGES VISTA RÉALISÉES DANS LE CADRE DU LE SONDAGE VVV. C'EST LA PREMIÈRE FOIS QU'UN TEL DIAGRAMME COULEUR-MAGNITUDE EST RÉALISÉ POUR L'INTÉGRALITÉ DU BULBE GALACTIQUE. IL CONSTITUE LE PLUS RICHE DIAGRAMME COULEUR-MAGNITUDE JAMAIS RÉALISÉ À CE JOUR. LES ÉTOILES LES PLUS BRILLANTES FIGURENT EN HAUT DE L'IMAGE, LES MOINS LUMINEUSES AU BAS DE L'IMAGE, LES ÉTOILES ROUGEOYANTES À DROITE ET LES BLEUES À GAUCHE DE L'IMAGE. LA PLUPART DES ÉTOILES FIGURENT DANS LES RÉGIONS DE COULEUR JAUNE. ELLES SONT TRÈS PEU NOMBREUSES DANS LA ZONE DE COULEUR BLEUE. LES GÉANTES ROUGES LES PLUS ÉVOLUÉES FIGURENT EN HAUT À DROITE ET LES NAINES LES MOINS BRILLANTES AU BAS DE L'IMAGE. PHOTO ESO/VVV CONSORTIUM 
« Chaque étoile occupe une zone particulière du diagramme à un moment précis de sa vie. Sa position dépend de sa luminosité et de sa température. Puisque les nouvelles données nous donnent un aperçu complet de l'ensemble des étoiles, nous pouvons effectuer le recensement de toutes les étoiles occupant cette partie de la Voie Lactée » explique Dante Minniti.

Le nouveau diagramme couleur-magnitude du bulbe contient une mine d'informations concernant la structure et le contenu de la Voie Lactée. Parmi les résultats intéressants révélés par cette étude figure le grand nombre de naines rouges peu brillantes. Elles constituent de bonnes candidates autour desquelles rechercher de petites exoplanètes par la méthode des transits [4].


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LE CŒUR DE LA VOIE LACTÉE, VU DANS LE DOMAINE VISIBLE (IMAGE EN BAS) ET EN INFRAROUGE (IMAGE EN HAUT). CETTE VUE SPECTACULAIRE EFFECTUE LA COMPARAISON ENTRE L'ÉNORME MOSAÏQUE RÉALISÉE À PARTIR DU TÉLESCOPE VISTA DANS LE DOMAINE INFRAROUGE ET UNE MOSAÏQUE DE LA MÊME RÉGION DU CIEL RÉALISÉE DANS LE DOMAINE VISIBLE À L'AIDE D'UN PETIT TÉLESCOPE. PARCE QUE VISTA EST ÉQUIPÉ D'UNE CAMÉRA SENSIBLE À LA LUMIÈRE INFRAROUGE, IL PEUT OBSERVER AU TRAVERS DE LA QUASI-TOTALITÉ DE LA POUSSIÈRE QUI OBSCURCIT LA VUE ET FOURNIR UNE IMAGE DÉGAGÉE DE LA MULTITUDE D'ÉTOILES QUI PEUPLE LES ZONES CENTRALES DE LA VOIE LACTÉE. PHOTO ESO/VVV CONSORTIUM/NICK RISINGER / IGNACIO TOLEDO, MARTIN KORNMESSER


« Ce qui est aussi formidable avec le sondage VVV c'est qu'il s'agit de l'un des sondages publics de l'ESO réalisé avec VISTA. Cela signifie que nous rendons toutes les données accessibles au public au travers de la base d'archives de l'ESO. Nous nous attendons donc à ce que de nombreux autres résultats tout aussi excitants émergent de cette formidable ressource », conclut Roberto Saito.





L'année 2012 marque le 50e anniversaire de la création de l'Observatoire Européen Austral (ESO). L'ESO est la première organisation intergouvernementale pour l'astronomie en Europe et l'observatoire astronomique le plus productif au monde. L'ESO est soutenu par 15 pays : l'Allemagne, l'Autriche, la Belgique, le Brésil, le Danemark, l'Espagne, la Finlande, la France, l'Italie, les Pays-Bas, le Portugal, la République Tchèque, le Royaume-Uni, la Suède et la Suisse. L'ESO conduit d'ambitieux programmes pour la conception, la construction et la gestion de puissants équipements pour l'astronomie au sol qui permettent aux astronomes de faire d'importantes découvertes scientifiques. L'ESO joue également un rôle de leader dans la promotion et l'organisation de la coopération dans le domaine de la recherche en astronomie. L'ESO gère trois sites d'observation uniques, de classe internationale, au Chili : La Silla, Paranal et Chajnantor. À Paranal, l'ESO exploite le VLT « Very Large Telescope », l'observatoire astronomique observant dans le visible le plus avancé au monde et deux télescopes dédiés aux grands sondages. VISTA fonctionne dans l'infrarouge. C'est le plus grand télescope pour les grands sondages. Et, le VLT Survey Telescope (VST) est le plus grand télescope conçu exclusivement pour sonder le ciel dans la lumière visible. L'ESO est le partenaire européen d'ALMA, un télescope astronomique révolutionnaire. ALMA est le plus grand projet astronomique en cours de réalisation. L'ESO est actuellement en train de programmer la réalisation d'un télescope européen géant (E-ELT pour European Extremely Large Telescope) de la classe des 40 mètres qui observera dans le visible et le proche infrarouge. L'E-ELT sera « l'œil le plus grand au monde tourné vers le ciel ». 

L'ANNÉE 2012 MARQUE LE 50E ANNIVERSAIRE DE LA CRÉATION DE L'OBSERVATOIRE EUROPÉEN AUSTRAL (ESO). 

Notes

[1] Le sondage VVV (Variables VISTA in the Via Lactea) est un sondage public de l'ESO dédié à la couverture du plan méridional et du bulbe de la Voie Lactée au travers de cinq filtres dans le proche infrarouge. Il débuta en 2010 et bénéficie de 1929 heures d'observation sur une période de cinq ans. Via Lactea est le nom latin de la Voie Lactée.

[2] L'image utilisée dans le cadre de ce travail couvre environ 315 degrés carrés du ciel (un peu moins de 1% du ciel tout entier) et les observations ont été effectuées à l'aide de trois filtres infrarouges différents. Le catalogue mentionne les positions des étoiles ainsi que leur luminosité au travers de chacun des filtres. Il contient environ 173 millions d'objets, dont 84 millions sont assurément des étoiles. Les autres objets sont soit trop peu lumineux, soit indistinguables de leurs proches voisins, ou bien encore affectés par d'autres artéfacts, rendant impossible toute étude précise. D'autres encore sont des objets étendus tels que des galaxies distantes.

[3] Un diagramme couleur-magnitude est un graphique qui affiche la luminosité apparente d'un échantillon d'objets en fonction de leur couleur. La couleur est déduite de la comparaison de la brillance des objets au travers de différents filtres. Un tel diagramme est similaire au diagramme de Hertzprung-Russel (HR) bien que ce dernier affiche la magnitude absolue en lieu et place de la luminosité apparente des étoiles et requiert la détermination de leur distance.

[4] La méthode des transits est couramment utilisée pour découvrir des exoplanètes. Elle consiste à rechercher la faible variation de luminosité d'une étoile qui résulte du passage d'une planète devant son étoile et l'éclipse partiellement. Le passage de planètes de petite masse devant des naines rouges de faibles dimensions, souvent de type spectral K et M, se traduit par une variation de luminosité légèrement plus élevée, ce qui facilite la recherche de planètes en orbite autour d'elles.