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La carte la plus précise de notre galaxie identifie 1,8 milliard d’objets cosmiques

Les astronomes ont été frappés jeudi 3 décembre par une énorme vague de données de l’Agence spatiale européenne Observatoire spatial de Gaia.

Ces chercheurs peuvent désormais explorer la meilleure carte de la voie Lactée, avec des informations détaillées sur les positions, les distances et le mouvement de 1,8 milliard d’objets cosmiques, pour nous aider à mieux comprendre notre place dans l’univers.

« Les données de Gaia sont comme un tsunami qui traverse l’astrophysique », a déclaré Martin Barstow, chef du département de physique et d’astronomie à l’Université de Leicester, qui fait partie de l’équipe de traitement des données de Gaia. Il s’exprimait lors d’une conférence de presse virtuelle tenue jeudi, au cours de laquelle une autre chercheuse de Gaia, Giorgia Busso de l’Observatoire de Leiden aux Pays-Bas, a également déclaré aux journalistes que ces données avaient produit « une révolution » dans de nombreux domaines de astrophysique, de l’étude de la dynamique galactique comme l’évolution stellaire à l’étude des objets proches comme les astéroïdes dans le système solaire.

Photos: Le vaisseau spatial Gaia pour cartographier la galaxie de la Voie lactée

Gaia a été lancé en décembre 2013 pour cartographier la galaxie avec des détails sans précédent. Le vaisseau spatial d’un milliard de dollars tourne autour du Lagrange-2, ou L2, point, un endroit à environ 1 million de miles (1,5 million de kilomètres) de la Terre, où les forces gravitationnelles entre notre planète et le soleil sont équilibrées et la vue du ciel est dégagée. Gaia peut mesurer environ 100 000 étoiles chaque minute, ou 850 millions d’objets chaque jour, et peut scanner le ciel entier environ une fois tous les deux mois.

La dernière mine de données améliore la précision et la portée des deux ensembles de données Gaia précédents, qui ont été publiés en 2016 et 2018. Par exemple, par rapport aux données de 2018, qui comprenaient des mesures pour 1,7 milliard d’objets, les données de 2020 améliorent d’un facteur deux la précision des points de données pour un mouvement correct, ou le changement apparent de la position d’une étoile vue de notre système solaire.

« Cela nous donne vraiment un aperçu de la vie de la Voie lactée », a déclaré Nicholas Walton, astronome à l’Université de Cambridge qui fait partie de l’équipe scientifique de Gaia. conférence scientifique et de presse. « Nous parlons de milliards d’étoiles, ce qui nous donne vraiment la capacité de sonder à un niveau significatif l’ensemble de la population de la Voie lactée, comme vous voudriez le faire en étudiant les gens. »

Walton a déclaré que le recensement cosmique serait comme avoir des trackers sur chaque personne au Royaume-Uni pour cartographier leur emplacement et surveiller leur santé. « Si tout le monde a un tracker, nous pourrions vous dire s’il transpire ou non. C’est un peu comme ça avec les étoiles ici: nous pouvons vous dire lesquels transpirent, lesquels sont actifs, lesquels sont dormants, lesquels vont mourir, lesquels vont exploser. « 

Les données de Gaia ont déjà été utilisées dans un large éventail d’applications au cours des quatre dernières années. La mission a aidé les chercheurs à trouver cadavre d’une galaxie que la Voie lactée a cannibalisée il y a 10 milliards d’années, repérez 20 étoiles à hypervélocité zoomant de manière inattendue vers le centre galactique et identifiez 1000 étoiles à proximité où des extraterrestres hypothétiques pourraient voir des signes de vie sur Terre.

Plus près de chez nous, le vaisseau spatial a permis aux scientifiques de trouver des inconnus auparavant astéroïdes, et ses données précises ont même permis à la NASA de faire un ajustement de dernière minute sur le chemin de sa sonde New Horizons en 2018 pour passer avec succès le rocher glacé Arrokoth, l’objet le plus éloigné et primitif du système solaire jamais visité par un vaisseau spatial.

Jusqu’à présent, quelque 1 600 études ont été publiées sur la base des données de Gaia, a déclaré Barstow. Plus résultera sûrement du nouveau matériel, maintenant disponible sur le site de l’ESA, et à la fin du briefing pour les scientifiques et les journalistes, Walton a dit qu’il s’attendait à ce que beaucoup de scientifiques y réfléchissent déjà: « Je pense que beaucoup d’astronomes auraient quitté cette émission pour travailler sur les données. »

Cette image montre les trajectoires de 40 000 étoiles situées à moins de 326 années-lumière de notre système solaire au cours des 400 000 prochaines années, d’après les mesures et les projections du vaisseau spatial Gaia de l’Agence spatiale européenne. (Crédit d’image: ESA / Gaia / DPAC; CC BY-SA 3.0 IGO. Remerciements: A. Brown, S. Jordan, T. Roegiers, X. Luri, E. Masana, T. Prusti et A. Moitinho.)

Certaines des nouvelles données de Gaia ont déjà été utilisées pour faire des découvertes. Un groupe de chercheurs dirigé par des scientifiques du Université de technologie de Dresde a mesuré l’accélération de notre système solaire à l’intérieur de la Voie lactée, en utilisant comme points de référence les 1,6 million de quasars nouvellement observés de Gaia, qui sont si loin qu’ils semblent fixés dans l’espace, comme des phares galactiques.

Le système solaire a été mesuré pour être très légèrement en accélération, comme prévu par les théoriciens, vers le centre galactique. Busso a déclaré que cette accélération à peine perceptible n’est devenue observable que dans ces données Gaia nouvellement publiées parce que « la précision des mesures a énormément augmenté ».

Ces tests super précis de la façon dont les masses sont distribuées et accélérées sont essentiels pour «sonder les limites de la physique fondamentale», a déclaré Gerry Gilmore, astronome à l’Université de Cambridge et scientifique de Gaia, lors de l’événement. De telles mesures pourraient aider les scientifiques à comprendre la nature du matière noire que nous savons se cache dans tout l’univers.

« Même notre propre soleil se déplace si vite que toute notre Voie Lactée se séparerait si elle n’était pas maintenue par la matière noire, et nous n’avons aucune idée de ce qu’est la matière noire », a déclaré Gilmore. « L’espoir est qu’en poursuivant les expériences le long de la ligne que nous faisons – et en les rendant plus précises et en les faisant à différentes échelles – nous serons en mesure de voir s’il existe différents types de matière noire. »

Le troisième ensemble de données Gaia devait être publié en 2022, mais les scientifiques de la mission ont décidé de publier des données préliminaires maintenant afin que les astronomes puissent les utiliser plus tôt, avec au moins deux autres ensembles de données à publier dans les années à venir. Le vaisseau spatial fonctionnera jusqu’en 2022 au moins, mais sa mission pourrait être prolongée jusqu’en 2025.

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