Grâce à de nouvelles techniques sophistiquées et à des installations de pointe, l'astronomie est entrée dans une nouvelle ère où la profondeur du ciel est enfin accessible. Les ingrédients de notre foyer cosmique, la Voie lactée – étoiles, gaz, champs magnétiques – peuvent enfin être cartographiés en 3D
L'espace entre les étoiles est sale. Il est rempli de petits grains de poussière, dont la plupart ont une taille similaire à celle de la fumée d'une cigarette. Les grains ne sont pas sphériques et, par conséquent, leur grand axe a tendance à s'aligner sur les champs magnétiques galactiques locaux. Ces grains de poussière émettent également une lueur polarisée dans les mêmes fréquences que le fond diffus cosmologique – les « cendres » du Big Bang – contaminant ainsi notre vision des premiers instants de la vie de l’univers.
Ils absorbent également une partie de la lumière des étoiles qui les traverse, un peu comme le ferait un filtre polaroïd, imprimant des informations sur les champs magnétiques dans lesquels ils vivent sur la polarisation de la lumière émergente. La polarisation est une propriété des rayons lumineux qui indique une direction caractéristique qu'ils ont, toujours perpendiculaire à la direction de propagation de la lumière dans l'espace.
Les champs magnétiques sont extrêmement importants pour l’évolution de notre galaxie, régulant la formation de nouvelles étoiles, façonnant les structures galactiques et transformant les flux de gaz en accélérateurs cosmiques plus puissants que le CERN.
La polarisation de la lumière des étoiles est alors la clé : elle contient des informations sur les champs magnétiques très importants de la galaxie, et c'est le "chiffon à poussière" qui peut nous aider à nettoyer notre vision de l'univers primitif - si seulement nous pouvions en observer suffisamment. de celui-ci, et l'étudier en profondeur, afin d'en extraire toutes les informations qu'il véhicule.
L'espace entre les étoiles est sale. Il est rempli de petits grains de poussière, dont la plupart ont une taille similaire à celle de la fumée d'une cigarette. Les grains ne sont pas sphériques et, par conséquent, leur grand axe a tendance à s'aligner sur les champs magnétiques galactiques locaux. Ces grains de poussière émettent également une lueur polarisée dans les mêmes fréquences que le fond diffus cosmologique – les « cendres » du Big Bang – contaminant ainsi notre vision des premiers instants de la vie de l’univers.
Ils absorbent également une partie de la lumière des étoiles qui les traverse, un peu comme le ferait un filtre polaroïd, imprimant des informations sur les champs magnétiques dans lesquels ils vivent sur la polarisation de la lumière émergente. La polarisation est une propriété des rayons lumineux qui indique une direction caractéristique qu'ils ont, toujours perpendiculaire à la direction de propagation de la lumière dans l'espace.
Les champs magnétiques sont extrêmement importants pour l’évolution de notre galaxie, régulant la formation de nouvelles étoiles, façonnant les structures galactiques et transformant les flux de gaz en accélérateurs cosmiques plus puissants que le CERN.
La polarisation de la lumière des étoiles est alors la clé : elle contient des informations sur les champs magnétiques très importants de la galaxie, et c'est le "chiffon à poussière" qui peut nous aider à nettoyer notre vision de l'univers primitif - si seulement nous pouvions en observer suffisamment. de celui-ci, et l'étudier en profondeur, afin d'en extraire toutes les informations qu'il véhicule.
C'est exactement le cadre de l'enquête PASIPHAE, une collaboration internationale entre l'Institut d'astrophysique du FORTH (IA-FORTH) et l'Université de Crète en Grèce, l'IUCAA en Inde, l'Observatoire astronomique sud-africain, le California Institute of Technology aux États-Unis. États-Unis et Université d'Oslo en Norvège. PASIPHAE vise à mesurer la polarisation de millions d’étoiles sur de grandes parties du ciel. Et maintenant, nous pouvons avoir un premier aperçu des capacités de cet ambitieux projet.
Une équipe de chercheurs, dirigée par le Dr Vincent Pelgrims (ancien postdoctorant PASIPHAE à l'IA-FORTH et maintenant boursier Marie Curie à l'Institut interuniversitaire des hautes énergies de l'ULB en Belgique) a démontré la puissance des données PASIPHAE et de leur reconstruction. technique utilisant des observations prises avec son instrument précurseur, le polarimètre RoboPol, opérationnel à l'observatoire de Skinakas en Grèce au cours des 10 dernières années.
Les scientifiques ont mesuré la polarisation de plus de 1 500 étoiles dans une partie du ciel représentant près de 15 fois la surface de la pleine lune, les ont combinées avec les distances mesurées pour chaque étoile par le satellite Gaia de l'ESA et avec un algorithme sophistiqué qu'ils ont développé et cartographié avec résolution sans précédent des champs magnétiques dans cette direction du ciel.
"C'est la première fois qu'un volume aussi important du champ magnétique galactique est reconstruit en trois dimensions avec une résolution aussi fine", explique le Dr Pelgrims. "Nous avons trouvé plusieurs nuages de poussière dans cette région de la galaxie et nous avons pu déterminer pour la première fois leurs distances (jusqu'à des milliers d'années-lumière) ainsi que leurs propriétés polarimétriques, révélant le champ magnétique qui imprègne ces nuages."
L'équipe publie cette première carte tomographique haute résolution du champ magnétique galactique sur une région importante du ciel, qu'elle présente aujourd'hui (23 avril) dans la revue Astronomy & Astrophysics.
"Cela représente une grande réussite vers une cartographie tridimensionnelle de la Voie lactée et de son champ magnétique", déclare le professeur Vasiliki Pavlidou de l'Université de Crète et professeur affilié à l'IA-FORTH et co-auteur de la publication. "La structure du champ magnétique galactique n'est actuellement pas bien contrainte.
"Cela entrave les progrès dans plusieurs domaines de recherche tels que l'étude des rayons cosmiques de très haute énergie. Le potentiel d'une telle cartographie 3D pour conduire à des percées dans tous les domaines liés au champ magnétique galactique est important." "Dans notre article, nous n'avons fait qu'effleurer la surface des possibilités qui nous attendent", déclare le professeur Konstantinos Tassis, également de l'Université de Crète et professeur affilié à l'IA-FORTH, co-auteur de la publication et chercheur principal de l'étude. Projet PASIPHAE.
"Imaginez une telle carte, mais pour la majeure partie du ciel. Cet atlas 3D du champ magnétique de la galaxie deviendra une réalité au cours des prochaines années avec l'aide des instruments dédiés WALOP qui commenceront à cartographier la polarisation des étoiles dans le ciel. ciel cette année."
Plus d'informations : V. Pelgrims et al, La première carte tomographique basée sur la polarisation de la lumière des étoiles à l'échelle du degré du milieu interstellaire magnétisé, Astronomy & Astrophysics (2024). DOI : 10.1051/0004-6361/202349015
Fourni par The Foundation for Research and Technology - Hellas
Une équipe de chercheurs, dirigée par le Dr Vincent Pelgrims (ancien postdoctorant PASIPHAE à l'IA-FORTH et maintenant boursier Marie Curie à l'Institut interuniversitaire des hautes énergies de l'ULB en Belgique) a démontré la puissance des données PASIPHAE et de leur reconstruction. technique utilisant des observations prises avec son instrument précurseur, le polarimètre RoboPol, opérationnel à l'observatoire de Skinakas en Grèce au cours des 10 dernières années.
Les scientifiques ont mesuré la polarisation de plus de 1 500 étoiles dans une partie du ciel représentant près de 15 fois la surface de la pleine lune, les ont combinées avec les distances mesurées pour chaque étoile par le satellite Gaia de l'ESA et avec un algorithme sophistiqué qu'ils ont développé et cartographié avec résolution sans précédent des champs magnétiques dans cette direction du ciel.
"C'est la première fois qu'un volume aussi important du champ magnétique galactique est reconstruit en trois dimensions avec une résolution aussi fine", explique le Dr Pelgrims. "Nous avons trouvé plusieurs nuages de poussière dans cette région de la galaxie et nous avons pu déterminer pour la première fois leurs distances (jusqu'à des milliers d'années-lumière) ainsi que leurs propriétés polarimétriques, révélant le champ magnétique qui imprègne ces nuages."
L'équipe publie cette première carte tomographique haute résolution du champ magnétique galactique sur une région importante du ciel, qu'elle présente aujourd'hui (23 avril) dans la revue Astronomy & Astrophysics.
"Cela représente une grande réussite vers une cartographie tridimensionnelle de la Voie lactée et de son champ magnétique", déclare le professeur Vasiliki Pavlidou de l'Université de Crète et professeur affilié à l'IA-FORTH et co-auteur de la publication. "La structure du champ magnétique galactique n'est actuellement pas bien contrainte.
"Cela entrave les progrès dans plusieurs domaines de recherche tels que l'étude des rayons cosmiques de très haute énergie. Le potentiel d'une telle cartographie 3D pour conduire à des percées dans tous les domaines liés au champ magnétique galactique est important." "Dans notre article, nous n'avons fait qu'effleurer la surface des possibilités qui nous attendent", déclare le professeur Konstantinos Tassis, également de l'Université de Crète et professeur affilié à l'IA-FORTH, co-auteur de la publication et chercheur principal de l'étude. Projet PASIPHAE.
"Imaginez une telle carte, mais pour la majeure partie du ciel. Cet atlas 3D du champ magnétique de la galaxie deviendra une réalité au cours des prochaines années avec l'aide des instruments dédiés WALOP qui commenceront à cartographier la polarisation des étoiles dans le ciel. ciel cette année."
Plus d'informations : V. Pelgrims et al, La première carte tomographique basée sur la polarisation de la lumière des étoiles à l'échelle du degré du milieu interstellaire magnétisé, Astronomy & Astrophysics (2024). DOI : 10.1051/0004-6361/202349015
Fourni par The Foundation for Research and Technology - Hellas