De meest nauwkeurige kaart van de Melkweg wordt nog rijker

De European Space Agency (ESA) heeft zojuist de nieuwste versie van de meest nauwkeurige kaart van de Melkweg vrijgegeven.

Naast de positie van de sterren, hun beweging, hun schittering en hun kleur, bevat het steeds meer details over hun fysieke eigenschappen zoals hun oppervlaktetemperatuur, hun chemische samenstelling, hun leeftijd in het bijzonder, die het mogelijk maken om belangrijke wetenschappelijke vragen. .

Deze informatie maakt het mogelijk om de geschiedenis van onze melkweg te begrijpen, en in het bijzonder de impact van de accretie (of "fusie") mechanismen van dwergstelsels op de vorming en evolutie van de Melkweg. Deze nieuwe catalogus biedt ook de grootste catalogus vanbinaire sterren, geeft de eigenschappen van miljoenen veranderlijke sterren, informatie over de interstellaire materie, maar ook de kenmerken vanasteroïden in het zonnestelsel en die van sterrenstelsels en quasars in het zeer verre heelal.

Het biedt dus een oogst aan nuttige gegevens voor alle disciplinaire gebieden van de astrofysica.

De astrometrische satelliet Gaia van de European Space Agency werd op 19 december 2013 gelanceerd. Sindsdien voert hij een systematische scan van de hemel uit met als doel deze in kaart te brengen, voor een aanvankelijk geplande duur van 5 jaar. Aangezien de technologische omstandigheden die de operatie van de missie mogelijk maken, nog steeds operationeel zijn, zal deze worden voortgezet tot 2025.

Astrometrie is de oudste tak van de astronomie, die tot doel heeft de posities en bewegingen van de sterren te meten. Op het hemelgewelf meten we uiteraard geen afstanden met een meter, alles vertaalt zich in een hoekmeting, tussen twee sterren, of tussen een ster en een referentiepositie gedefinieerd aan de hemel. De kracht van Gaia is het vermogen om kleine hoeken te meten. Uitgerust met twee telescopen waarvan de relatieve positie zeer stabiel is, evenals een detector met 1 miljoen pixels, en die zich buiten de atmosfeer van de aarde bevindt, waardoor de waarneming vertroebelt, kan de Gaia-satelliet dergelijke kleine hoekdetails van slechts drie miljardste van een graad oplossen (de grootte van een munt van één euro gezien vanaf de maan). Deze ongeëvenaarde precisie stelt Gaia in staat om de positie van de sterren en hun verplaatsing op het hemelgewelf te meten, en om hun afstand te schatten aan de hand van de parallax methode:, voor bijna twee miljard sterren in de Melkweg.

De beweging van de aarde rond de zon in één jaar veroorzaakt een schijnbare beweging van de sterren, het parallax-effect. Deze schijnbare verplaatsing is omgekeerd evenredig met de afstand van de ster: hoe dichter hij is, hoe groter zijn verplaatsing lijkt te zijn, net zoals de boom bij de spoorlijn meer lijkt te bewegen dan de verre berg voor de reiziger. . De dichtstbijzijnde ster, Proxima Centauri, heeft een schijnbare verplaatsing die een zeer kleine hoek beslaat: neem de graad, de kleine graduatie van een gradenboog, en deel deze door 5140, en we zullen een idee hebben van zijn schijnbare verplaatsing. jaar.

Een buitengewone oogst aan gegevens

Satellietgegevens worden op de grond verwerkt door het Data Processing and Analysis Consortium (DPAC), waarbij veel Franse teams betrokken zijn op alle niveaus van de gegevensverwerkingsketen. Het komt voort uit opeenvolgende catalogi, genaamd DR voor "data release", die tijdens de missie worden gepubliceerd: DR1 in september 2016, DR2 in april 2018 en vervolgens DR3 in juni 2022.

De eerste drie catalogi hebben al een sterke impact gehad op alle gebieden van de astrofysische discipline, met bijna 5 resultaten gepubliceerd in gespecialiseerde wetenschappelijke tijdschriften (ontdekkingen van nieuwe sterren bij duizenden, zoals witte dwergen, bruine dwergen, asteroïden, enz.). Elke nieuwe catalogus biedt de belofte van nieuwe ontdekkingen. Het brengt precisie, nauwkeurigheid en homogeniteit die een grote vooruitgang betekenen in de kennis van de Melkweg en daarbuiten.

Een lange weg tussen waarnemingen en gepubliceerde gegevens

De productie van elke catalogus is een project op zich. Het brengt een nieuw niveau van complexiteit met zich mee dat het ontwerp en de implementatie van innovatieve methoden voor gegevensverwerking vereist. De redenen hiervoor zijn de toename van het aantal te verwerken waarnemingen, de productie van nieuwe astrofysische parameters bij elke versie, evenals de verbetering van de precisie van de metingen, waarbij rekening moet worden gehouden met steeds fijnere effecten.

Tot slot vereist elke catalogus de validatie van steeds preciezere gegevens, bijvoorbeeld door vergelijking met andere waarnemingen of met simulaties die uit modellen zijn berekend. Er gaan dus meer dan twee jaar tussen het moment waarop de laatste waarnemingen zijn verkregen en de levering van de catalogus aan de wetenschappelijke gemeenschap (om preciezer te zijn, de catalogus is vrij van toegang voor iedereen, niet alleen voor wetenschappers, zelfs als zij vooral wie het zal exploiteren).

Het avontuur gaat verder

De DPAC werkt nu aan de productie van DR3 die in het voorjaar van 2022 op de markt komt. Daarna volgen twee andere, DR4 eind 2025 en DR5 eind 2030. Een volgende sprong wordt gemaakt met deze laatste catalogi, met nieuwe producten toegevoegd. DR3 zal dus worden aangevuld met fysieke parameters zoals temperatuur, straal, massa, enz. van 300 miljoen sterren, lichtkrommen van zeven miljoen variabele sterren, baanparameters van dubbelsterren, morfologische classificaties van twee miljoen sterrenstelsels en quasars, een catalogus gewijd aan de Magelhaense Wolken. Ondertussen zal DR4 vergezeld gaan van de langverwachte catalogus van tienduizenden exoplaneten, voornamelijk gasreuzenplaneten.

Celine Reylé, astronoom aan het UTINAME Instituut, Observatorium voor Wetenschappen van het Heelal THETA Franche-Comté Bourgogne., Bourgondische Franche-Comté Universiteit (UBFC)

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder Creative Commons-licentie. Lees deorigineel artikel.