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Lundi, un groupe de plus de 400 scientifiques de 24 pays a publié un ensemble de données qui comprend des informations sur près de deux milliards d’objets – la plupart provenant d’étoiles, ainsi que du système solaire et de sources extragalactiques. Ils ont collecté ces données dans le cadre de la mission spatiale Gaia, organisée par l’Agence spatiale européenne (ESA).
La mission a été lancée en décembre 2013. Son objectif est de créer une carte multidimensionnelle précise et complète de la Voie lactée. Ainsi, les astronomes pourront recréer la structure de notre galaxie et étudier son évolution sur des milliards d’années, ainsi que mieux comprendre le cycle de vie des étoiles et notre place dans l’univers. La preuve principale et la plus précise de la Voie lactée à ce jour est en cours de développement avec une large participation d’astronomes de l’Université de Varsovie.
Les télescopes de l’observatoire spatial Gaia mesurent simultanément la position des étoiles, leur luminosité, leur distribution d’énergie et leur vitesse. La troisième édition de la série de catalogues de données de mission Gaia Data Release 3 (DR3) basée sur ces observations contient des informations nouvelles et améliorées sur près de deux milliards d’étoiles de notre galaxie. Grâce aux dernières analyses des données de la mission Gaia, nous avons appris la température, la composition chimique, les couleurs, les masses, l’âge et les vitesses des étoiles.
L’ensemble de données récemment publié comprend également le plus grand catalogue d’étoiles doubles à ce jour, ainsi que des descriptions de milliers d’objets de notre système solaire – astéroïdes et lunes planétaires – et les caractéristiques de millions de galaxies et de quasars en dehors de la Voie lactée dans l’univers plus large. .
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Le catalogue Gaia DR3 contient des informations sur la vitesse dans les trois dimensions spatiales des 30 millions d’étoiles de la Voie lactée. La couleur bleue sur la carte montre les étoiles qui s’approchent de nous, tandis que la couleur rouge – les étoiles s’éloignent de nous. Les lignes indiquent la direction du mouvement des amas d’étoiles dans le ciel. La plupart des étoiles de la carte ci-dessus sont voisines du Soleil se déplaçant avec lui dans le disque galactique. Les étoiles brillantes au centre de la galaxie forment une structure séparée et tournent différemment du disque.
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Connaître la composition chimique d’une étoile est très utile pour déterminer où elle est née et son chemin à travers la galaxie. Grâce aux données recueillies dans le catalogue Gaia DR3, la carte chimique la plus précise de la Voie lactée a été obtenue, montrant l’histoire de la galaxie telle qu’écrite dans ses étoiles. Certaines étoiles sont constituées du matériau primaire à partir duquel la Voie lactée s’est formée, et d’autres étoiles, dont le Soleil, sont constituées d’un matériau enrichi par les générations précédentes d’étoiles. Dans le plan du disque de la Voie lactée, les étoiles riches en métaux dominent contrairement à celles qui entourent le disque. La carte des étoiles ci-dessus montre un échantillon des données du Gaia DR3. La couleur indique la teneur en minéraux des étoiles, le rouge étant l’étoile la plus “polluée”, et donc la plus petite.
Le catalogue DR3 contient également des informations inédites sur l’évolution de la luminosité des étoiles au fil du temps, grâce auxquelles les scientifiques ont classé 10 millions d’étoiles variables. Parmi ces objets, il y avait des candidats pour les trous noirs, que les astronomes de Varsovie dirigés par le Prof. Dr. Hap. Łukasz Wyrzykowski de l’Observatoire astronomique de l’Université de Varsovie (OA UW).
La mission Gaia arpente tout le ciel, à la fois la partie visible de la Pologne, c’est-à-dire le ciel du nord et le ciel du sud. Gaia observe depuis l’espace extra-atmosphérique, et non depuis la surface de la Terre – elle n’est donc pas dérangée par les nuages ou les changements météorologiques. Grâce à des observations constantes, Gaia peut déterminer très précisément l’évolution de la position et de la luminosité des étoiles. Les astronomes d’OA UW ont utilisé ces avantages de l’observatoire Gaia pour détecter des trous noirs candidats dans notre galaxie en utilisant deux méthodes.
La première technique consistait à identifier environ 6 000 étoiles dans des systèmes binaires qui modifiaient périodiquement leur luminosité en raison du mouvement orbital autour du composant le plus massif. Parmi ceux-ci, 262 sont des systèmes dans lesquels le compagnon de l’étoile est quelque chose d’invisible, très probablement une étoile à neutrons ou un trou noir.
La deuxième méthode détecte les objets dont la gravité plie l’espace-temps et focalise la lumière d’étoiles lointaines telles qu’une lentille. L’enregistrement de la luminosité temporaire d’une étoile pourrait signifier que nous avons affaire à un phénomène de lentille gravitationnelle à petite échelle, qui a été prédit par Einstein et développé en un outil pratique par l’astronome polonais Bohdan Baczinski et le groupe OGLE dirigé par l’Université de Varsovie pendant 30 ans par le professeur . Andreï Odelski. Le catalogue de Gaia DR3 363 comprend des microlentilles, dont de nombreuses étoiles à neutrons lentilles ainsi que des trous noirs.
Des recherches supplémentaires sur ces cibles candidates invisibles seront menées à l’aide de données supplémentaires de la mission spatiale Gaia, qui n’est pas encore développée, et d’un réseau d’observatoires au sol. L’un des télescopes impliqués dans cette recherche est la station d’observation de l’Université de Varsovie à Ostrowic près de Varsovie.
Nous chassons les trous noirs depuis de nombreuses années, Gaia est un appareil unique qui le rend enfin possible à grande échelle. Nous effectuons des observations au sol supplémentaires à l’aide d’un réseau de télescopes, y compris notre installation près de Varsovie.
le professeur. Łukasz Wyrzykowski de l’Observatoire astronomique de l’Université de Varsovie
Le reste des travaux publiés aujourd’hui reflète les capacités de recherche des données de Gaia. Un nouveau catalogue d’étoiles binaires couvre la masse et l’évolution de plus de 800 000 systèmes binaires, et une nouvelle étude de 150 000 astéroïdes donne un aperçu de l’origine de notre système solaire. Gaia fournit également des informations sur 10 millions d’étoiles variables, de mystérieuses grosses particules interstellaires, ainsi que des quasars et des galaxies en dehors de notre voisinage cosmique.
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La figure montre les orbites complètes des 150 000 astéroïdes publiés dans le catalogue Gaia DR3, des parties les plus profondes du système solaire aux astéroïdes troyens à la distance de Jupiter. Le point jaune au centre est le soleil. Les orbites bleues sont les parties intérieures du système solaire et autour des orbites de la Terre et de Mars. La principale ceinture d’astéroïdes entre l’orbite de Mars et Jupiter est verte. Rouge sont les orbites des astéroïdes troyens.
Grâce aux données recueillies dans le catalogue Gaia DR3, la carte chimique la plus précise de la Voie lactée a été obtenue, montrant l’histoire de la galaxie telle qu’écrite dans ses étoiles. Certaines étoiles sont constituées du matériau primaire à partir duquel la Voie lactée s’est formée, et d’autres étoiles, dont le Soleil, sont constituées d’un matériau enrichi par les générations précédentes d’étoiles. Les données nouvellement publiées révéleront les secrets de milliards d’objets astronomiques de nature différente, situés dans différentes régions de notre galaxie, mais aussi au-delà. La quantité massive de données de la mission Gaia permettra à la fois à la communauté astronomique professionnelle et aux passionnés d’astronomie de résoudre les mystères de l’univers.
Les travaux de recherche liés à la mission Gaia sont suivis, entre autres, par des scientifiques polonais. En particulier, officiellement liés au projet sont : a. Łukasz Wyrzykowski, les Drs Milena Ratajczak et Katarzyna Kruszyńska de l’Observatoire astronomique de l’Université de Varsovie. D’autre part, Krzysztof Nienartowicz travaille au Centre de traitement de données Gaia à Genève. De nombreux astronomes de notre pays utilisent également les données de l’Observatoire Gaia. La contribution de l’équipe polonaise repose principalement sur l’analyse des données, les trous noirs donnant la priorité aux recherches de nos scientifiques.
Plus de détails sur Gaia Data Release 3 peuvent être trouvés sur le site Web de l’ESA et sur le site Web de l’Observatoire astronomique de l’Université de Varsovie.
Source : Observatoire astronomique de l’Université de Varsovie / PAP