Première carte 3D des régions de formation d’étoiles dans la Voie lactée

Les astronomes européens ont produit la carte tridimensionnelle la plus précise à ce jour des régions de formation d’étoiles au sein de notre galaxie laiteuse, en utilisant les données du télescope spatial Gaia de l’Agence spatiale européenne. La nouvelle carte offre un aperçu sans précédent des régions denses et nuageuses où de nouvelles étoiles naissent, mettant en lumière les jeunes étoiles chaudes qui sculptent ces pépinières cosmiques.

Mapping Star Formation caché derrière la poussière

L’étude des régions de formation d’étoiles est difficile car des nuages ​​épais de gaz et de poussière les obscurcissent de la vue, et leurs distances sont difficiles à mesurer directement.

Gaia ne peut pas voir ces nuages, mais il peut mesurer à la fois les positions des étoiles et «l’extinction» de la lumière des étoiles – combien de lumière est atténuée par la poussière. En utilisant ces données, les scientifiques ont créé des cartes 3D qui révèlent l’emplacement de la poussière et, indirectement, la quantité d’hydrogène de gaz ionisé – un marqueur clé de la formation d’étoiles active.

Combinant des données de millions d’étoiles

La nouvelle carte 3D s’appuie sur les observations Gaia de 44 millions d’étoiles ordinaires et 87 étoiles massives de type O, couvrant l’espace jusqu’à 4 000 années-lumière du Soleil.

O Les étoiles sont rares, très chaudes et extrêmement brillantes, brillantes intensément en lumière ultraviolette. Leur rayonnement énergétique dépouille les électrons des atomes d’hydrogène, ionisant le gaz environnant et laissant des nuages ​​de particules chargées – appelés régions Hii. Ces régions sont des indicateurs clés de l’endroit où se forment actuellement les étoiles.

Alors que de nombreux télescopes ont capturé des vues de ces domaines du point de vue de la Terre, Gaia permet désormais aux chercheurs de visualiser leur véritable structure tridimensionnelle – comme s’ils regardaient la voie lactée de l’extérieur.

Une vue d’oiseau de la Voie lactée

«Gaia fournit la première vue précise de ce à quoi ressemblerait notre section de la Voie lactée», explique Lewis McCallum, astronome de l’Université de St Andrews, Royaume-Uni, et premier auteur de deux articles décrivant le nouveau modèle 3D.

« Il n’y a jamais eu de modèle de distribution du gaz ionisé de la manière laiteuse locale qui correspond si bien aux observations du ciel par d’autres télescopes. C’est pourquoi nous sommes convaincus que notre vue descendante et nos films à la mouche sont une bonne approximation de ce à quoi ressembleraient ces nuages ​​en 3D. »

La carte de McCallum présente des régions bien connues de formation d’étoiles telles que la nébuleuse de gomme, la nébuleuse en Amérique du Nord, la nébuleuse de Californie et la superbubble Orion – Eridanus, maintenant vue en 3D entièrement navigable pour la première fois.

Révélant une cavité interstellaire géante

Cette nouvelle perspective offre déjà un aperçu de la façon dont les étoiles massives influencent leur environnement. L’équipe de McCallum a remarqué que certains nuages ​​de formation d’étoiles semblent évacuer le gaz et la poussière dans une vaste cavité dans le milieu interstellaire.

«Cette carte montre bien comment le rayonnement des étoiles massives ionise le milieu interstellaire environnant et comment la poussière et le gaz interagissent avec ce rayonnement. Le modèle 3D fournit un aperçu détaillé des processus qui façonnent notre environnement galactique local et aident les astronomes à comprendre les interactions entre les composants chauds et froids de l’univers local», a expliqué Sasha Zeegers, Fearch Fellow et un expert sur l’univers interstellaire.

Élargir la carte dans les futures sorties Gaia

«Il a nécessité une énorme puissance de calcul pour générer la carte à« juste »4000 années-lumière du soleil en haute résolution (2). Nous espérons que la carte pourra être élargie une fois que Gaia a publié son nouvel ensemble de données», explique Lewis McCallum.

«Les mesures de distance de Gaia des étoiles chaudes voisines et les cartes 3D de la poussière – obtenues à partir de la mesure de l’extinction et des positions de millions d’étoiles ordinaires utilisant des données Gaia – sont toutes deux des ingrédients cruciaux de cette nouvelle carte. La quatrième version de Data de Gaia comprendra des données de meilleure qualité et de meilleure qualité, ce qui permet de faire progresser davantage nos connaissances sur les régions des étoiles», confirme JOHANNES SAHLANN, STARIAD SCIERIST.

Notes pour les éditeurs

• (1) Les nuages ​​d’hydrogène ionisés sont appelés régions HII, qui émettent une lignée spectrale d’hydrogène-alpha (Hα) distincte à une longueur d’onde de 656,3 nm.
• (2) Ce nouveau travail s’appuie sur une carte de poussière précédente de notre galaxie locale par Edenhofer et al., Que l’équipe de McCallum a incorporé et combinée avec des données d’étoiles de type O pour mettre en évidence les régions de formation d’étoiles ionisées.
• Documents connexes de L. McCallum et al. sont publiés dans Avis mensuels de la Royal Astronomical Society:
  • Papier 1 (lettres)
  • Papier 2

Résumé

• Les données GAIA ont produit la carte 3D la plus précise des régions de formation d’étoiles de la Voie lactée.
• La carte couvre 4 000 années-lumière autour du soleil, sur la base de 44 millions d’étoiles ordinaires et de 87 étoiles de type O.
• O étoiles ionise l’hydrogène gazeux, des sites de marquage de la formation d’étoiles actifs (régions HII).
• Les vues 3D incluent la nébuleuse de gomme, la nébuleuse en Amérique du Nord, la nébuleuse de Californie et Orion – Eridanus Superbubble.
• Certains nuages ​​de formation d’étoiles vendent du gaz et de la poussière dans une grande cavité interstellaire.
• Les futures versions de données GAIA élargiront et affineront encore cette carte 3D.

Source: https://www.esa.int/science_exploration/space_science/gaia/fly_through_gaia_s_3d_map_of_stellar_nurseries

Questions fréquemment posées