Répartition des étoiles dans le compagnon galactique. Crédit d'image: PSU. Cliquez pour agrandir.
Une équipe de scientifiques du Sloan Digital Sky Survey (SDSS), dont un astrophysicien de Penn State, a découvert un compagnon de la galaxie de la Voie lactée qui est si grand qu'il était auparavant indétectable. Le résultat fait l'objet d'une conférence de presse lors de la réunion de l'American Astronomical Society qui se déroule actuellement à Washington, D.C.
L'étude, dirigée par Mario Juric de Princeton et Zeljko Ivezic de l'Université de Washington, a trouvé une collection d'étoiles dans la constellation de la Vierge qui couvre près de 5000 fois la taille de la pleine lune. Le professeur Penn State d'astronomie et d'astrophysique, Donald Schneider, coauteur de l'enquête, est président du SDSS Quasar Science Group et coordinateur des publications scientifiques du SDSS. «L'amas d'étoiles est situé à seulement 30 000 années-lumière de la Terre», a noté Schneider. «C'est à la même distance de nous que le Centre Galactique, bien que l'amas se trouve dans une direction différente du Centre. Il est probable que l'amas soit le vestige d'une petite galaxie qui a été capturée et perturbée par le champ gravitationnel de notre galaxie. »
La galaxie est une structure énorme mais très faible, contenant des centaines de milliers d'étoiles réparties sur une superficie d'environ 5 000 fois la taille d'une pleine lune. Bien que la structure se situe bien à l'intérieur des confins de la galaxie de la Voie lactée, à une distance estimée à 30 000 années-lumière de la Terre, elle ne suit aucune des trois composantes principales de la Voie lactée: un disque d'étoiles aplati dans lequel réside le Soleil, un renflement d'étoiles au centre de la Galaxie et un halo stellaire étendu, à peu près sphérique. Au lieu de cela, les découvreurs croient que l'interprétation la plus probable de la nouvelle structure est une galaxie naine qui fusionne dans la Voie lactée.
"Certaines des étoiles de ce compagnon de la Voie lactée ont été vues avec des télescopes pendant des siècles", a expliqué Mario Juric, étudiant diplômé de l'Université de Princeton, qui est le principal auteur de l'article de la revue décrivant ce qui pourrait bien être notre voisin galactique le plus proche. «Mais parce que la galaxie est si proche, ses étoiles sont réparties sur une immense bande de ciel, et elles étaient toujours perdues dans la mer d'étoiles plus nombreuses de la Voie lactée. Cette galaxie est si grande que nous ne pouvions pas la voir avant. "
La découverte a été rendue possible par la profondeur et la précision photométrique sans précédent du SDSS, qui à ce jour a imagé environ 1/4 du ciel du nord. «Nous avons utilisé les données SDSS pour mesurer des distances à 48 millions d'étoiles et construire une carte 3D de la Voie lactée», a expliqué Zeljko Ivezic de l'Université de Washington, co-auteur de l'étude. Les détails de cette méthode de «parallaxe photométrique», qui utilise les couleurs et les luminosités apparentes des étoiles pour déduire leurs distances, sont expliqués dans un article intitulé «Milky Way Tomography», soumis au Astrophysical Journal.
«C'est comme regarder la Voie lactée avec une paire de lunettes 3D», a déclaré le co-auteur de l'Université de Princeton, Robert Lupton. "Cette structure qui était autrefois perdue en arrière-plan s'est soudainement vue." Le nouveau résultat rappelle la découverte en 1994 de la galaxie naine Sagittaire, par Rodrigo Ibata et des collaborateurs de l'Université de Cambridge. Ils ont utilisé des images photographiques du ciel pour identifier un excès d'étoiles de l'autre côté de la Voie lactée, à environ 75 000 années-lumière de la Terre. Le nain Sagittaire se dissout lentement, traînant des flux d'étoiles derrière lui alors qu'il orbite autour de la Voie lactée et s'enfonce dans le disque galactique.
Au cours de la décennie qui a suivi, une nouvelle génération de levés du ciel utilisant de gros appareils photo numériques a identifié de nombreux flux et amas d'étoiles dans la Voie lactée extérieure. Certains de ces morceaux sont probablement de nouveaux compagnons de la Voie lactée, tandis que d'autres peuvent être des lambeaux du nain Sagittaire ou d'autres galaxies naines dissolvantes. Les découvertes antérieures du SDSS incluent un anneau d'étoiles apparent qui entoure le disque de la Voie lactée et pourrait être le vestige d'une autre galaxie perturbée, et le nain Ursa Major, le plus petit voisin connu de la Voie lactée.
Des preuves préliminaires pour la nouvelle galaxie naine, trouvées vers la constellation de la Vierge, sont apparues sur des cartes d'étoiles variables par le SDSS et par l'enquête QUEST (une collaboration entre l'Université de Yale et l'Université du Chili). "Avec une structure tellement irrégulière dans la galaxie extérieure, il semble que la Voie lactée continue de croître, en cannibalisant les petites galaxies qui y tombent", a déclaré Juric.
Un autre groupe d'astronomes SDSS, dirigé par Daniel Zucker du Max Planck Institute of Astronomy de Heidelberg et de Cambridge University Institute of Astronomy, a utilisé le SDSS pour trouver les deux plus faibles compagnons connus de la galaxie d'Andromède, qui est la galaxie spirale géante la plus proche similaire. en taille à la Voie lactée. "Ces nouveaux compagnons d'Andromède, aux côtés des nouveaux voisins de la Voie lactée, suggèrent que les galaxies satellites faibles peuvent être abondantes dans le groupe local", a déclaré Zucker.
Alors que le SDSS était à l'origine conçu pour étudier l'univers lointain, sa vaste zone, des cartes de haute précision d'étoiles pâles en ont fait un outil inestimable pour étudier la Voie lactée et son voisinage immédiat. La carte 3-D créée par Juric et ses collaborateurs fournit également de nouvelles contraintes fortes sur la forme et l'étendue du disque et du halo stellaire de la Voie lactée. Un autre étudiant diplômé de Princeton, Nick Bond, utilise les mouvements subtils des étoiles détectés sur la période de 5 ans des observations du SDSS pour limiter la quantité de matière noire dans le voisinage solaire. Jillian Meyer, étudiante diplômée de l'Université de Washington, cartographie la distribution de la poussière interstellaire en étudiant attentivement les couleurs des étoiles trouvées à la fois dans le SDSS et dans le levé infrarouge 2MASS.
Fort de ces nombreux succès, le projet SEGUE (Sloan Extension for Galactic Understanding and Exploration) utilisera le télescope SDSS, son appareil photo numérique de 120 mégapixels et son spectrographe optique à 640 fibres pour effectuer des études détaillées de la structure et de l'évolution chimique de la voie Lactée. SEGUE est l'une des trois composantes du SDSS-II, la prolongation de trois ans de l'enquête Sloan qui se poursuivra jusqu'à la mi-2008.
Le scientifique du Fermilab, Brian Yanny, l'un des chefs d'équipe SEGUE, est enthousiaste à l'idée d'examiner sa première saison d'observations qui vient de s'achever. "Le SDSS nous a déjà dit des choses surprenantes sur la Voie Lactée, mais les découvertes les plus excitantes devraient se trouver juste devant."
Le financement du SDSS et du SDSS-II a été fourni par la Fondation Alfred P. Sloan, les institutions participantes, la National Science Foundation, le US Department of Energy, la National Aeronautics and Space Administration, le Japanese Monbukagakusho, la Max Planck Society, et le Conseil de financement de l'enseignement supérieur pour l'Angleterre. Le site Web de SDSS est http://www.sdss.org/.
Le SDSS est géré par le Astrophysical Research Consortium for the Participing Institutions, qui comprend l'American Museum of Natural History, Astrophysical Institute Potsdam, University of Basel, Cambridge University, Case Western Reserve University, University of Chicago, Drexel University, Fermilab, the Institute for Advanced Study, le Japan Participation Group, l'Université Johns Hopkins, le Joint Institute for Nuclear Astrophysics, le Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, le Korean Scientist Group, la Chinese Academy of Sciences (LAMOST), le Los Alamos National Laboratory, le Max -Planck-Institute for Astronomy (MPA), Max-Planck-Institute for Astrophysics (MPIA), New Mexico State University, Ohio State University, University of Pittsburgh, University of Portsmouth, Princeton University, the United States Naval Observatory, and the Université de Washington.
Source d'origine: communiqué de presse du Collège Eberly
