C'est en utilisant une gigantesque image de 9 gigapixels du télescope infrarouge Vista situé à l'Observatoire de Paranal de l'ESO, qu'une équipe internationale d'astronomes a constitué un catalogue de plus de 84 millions d'étoiles peuplant les zones centrales de la Voie lactée.

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    C'est une image démesurée que les astronomesastronomes de l'ESO ont réalisée à partir d'une énorme base de donnéesbase de données renfermant au moins dix fois plus d'étoiles que les catalogues antérieurs et qui constitue un pas important vers la compréhension de notre galaxie. L'image en question apporte aux observateurs une vue étonnante, entièrement zoomable, de la zone centrale de la Voie lactée. Elle est si grande que si nous voulions l'imprimer avec la résolutionrésolution typique d'un livre, elle ferait 9 m de long et 7 m de haut. « En observant dans le détail les myriades d'étoiles entourant le centre de la Voie lactée, nous pouvons avancer notablement dans la compréhension de la formation et de l'évolution, non seulement de notre galaxie, mais également des galaxies spirales en général » explique Roberto Saito (Pontificia Universidad Católica de Chile, Universidad de Valparaíso et The Milky Way Millennium Nucleus, Chili), auteur principal de l'étude.

    La plupart des galaxies spirales, y compris la nôtre, 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 appréhender 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), coauteur de l'étude. Afin de scruter le cœur de la galaxie, nous devons effectuer les observations dans le domaine infrarougeinfrarouge, moins affecté par la présence de poussières. »

    Une image traditionnelle du centre de la Voie lactée prise dans le domaine visible. © ESO

    Une image traditionnelle du centre de la Voie lactée prise dans le domaine visible. © ESO 

    Voie lactée : une image géante... et publique

    Le grand miroirmiroir, le large champ de vision et la grande sensibilité des détecteurs infrarouges équipant Vista, le télescopetélescope de 4,1m de l'ESOESO 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 « VistaVista Variables in the Via Lactea » (VVV), l'un des six sondages publics effectués à l'aide de Vista. Les données ont été utilisées pour constituer une image couleurcouleur d'une taille monumentale de 108.200 par 81.500 pixelspixels 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 jamais produit de la concentration d'étoiles au centre de la Voie lactée.

    Afin de faciliter l'analyse de ce catalogue, la luminositéluminosité de chacune des 84 millions d'étoiles est représentée en fonction de sa couleur, créant ainsi un diagramme couleur-magnitudemagnitude. 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, il 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 physiquesphysiques des étoiles telles que leur température, leur massemasse et leur âge. « 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 sur 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 transitstransits.

    « 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 intéressants émergentémergent de cette formidable ressource », conclut Roberto Saito.