Crédit d'image: NOAO
Les astronomes du Jet Propulsion Laboratory de la NASA ont mesuré la distance jusqu'à l'amas d'étoiles des Pléiades avec la plus grande précision de tous les temps. Ceci est important car le satellite européen Hipparcos a précédemment mesuré une distance à l'amas qui aurait contredit les modèles théoriques des cycles de vie des étoiles. Cette nouvelle mesure montre qu'Hipparcos était incorrect et la théorie établie est toujours valable.
Le groupe d'étoiles connu sous le nom de Pléiades est l'un des objets les plus reconnaissables dans le ciel nocturne, et pendant des millénaires a été célébré dans la littérature et la légende. Maintenant, un groupe d'astronomes a obtenu une distance très précise par rapport à l'une des étoiles des Pléiades connue depuis l'Antiquité sous le nom d'Atlas. Les nouveaux résultats seront utiles dans l'effort de longue date visant à améliorer l'échelle de distance cosmique et à mener des recherches sur le cycle de vie stellaire.
Dans le numéro du 22 janvier de la revue Nature, des astronomes du California Institute of Technology et du Jet Propulsion Laboratory de la NASA, tous les deux à Pasadena, en Californie, signalent la distance la plus longue jamais atteinte jusqu'à l'Atlas à deux étoiles. L'étoile, avec «l'épouse» Pleione et leurs filles, les «sept sœurs», sont les principales étoiles des Pléiades qui sont visibles à l'œil nu, bien qu'il y ait en fait des milliers d'étoiles dans l'amas. Atlas, selon la décennie de mesures interférométriques minutieuses de l'équipe, se situe entre 434 et 446 années-lumière de la Terre.
La plage de distance par rapport à l'amas des Pléiades peut sembler quelque peu imprécise, mais en fait elle est précise par rapport aux normes astronomiques. La méthode traditionnelle de mesure de la distance consiste à noter la position précise d'une étoile, puis à mesurer son léger changement de position lorsque la Terre elle-même s'est déplacée de l'autre côté du soleil. Cette approche peut également être utilisée pour trouver la distance sur Terre: si vous enregistrez soigneusement la position d'un arbre à une distance inconnue, déplacez une distance spécifique de votre côté et mesurez jusqu'où l'arbre a apparemment «bougé», alors il est possible de calculer la distance réelle à l'arbre en utilisant la trigonométrie.
Cependant, cette procédure ne donne qu'une estimation approximative de la distance aux étoiles les plus proches, en raison des distances gigantesques impliquées et des changements subtils de position stellaire qui doivent être mesurés.
La nouvelle mesure de l'équipe règle une controverse qui a surgi lorsque le satellite européen Hipparcos a fourni une mesure de la distance aux Pléiades beaucoup plus courte que prévu et a contredit les modèles théoriques des cycles de vie des étoiles.
Cette contradiction était due aux lois physiques de la luminosité et à sa relation à la distance. Une ampoule de 100 watts à un mile de distance est aussi brillante qu'une ampoule de 25 watts à un demi mile de distance. Donc, pour comprendre la puissance d'une ampoule éloignée, nous devons savoir à quelle distance elle est. De même, pour déterminer la «puissance» (luminosité) des étoiles observées, nous devons mesurer leur éloignement. Des modèles théoriques de la structure interne et des réactions nucléaires des étoiles de masse connue prédisent également leurs luminosités. Ainsi, la théorie et les mesures peuvent être comparées.
Cependant, les données d'Hipparcos ont fourni une distance inférieure à celle supposée à partir des modèles théoriques, suggérant ainsi soit que les mesures de distance d'Hipparcos elles-mêmes étaient fausses, soit qu'il y avait quelque chose de mal avec les modèles des cycles de vie des étoiles. Les nouveaux résultats montrent que les données d'Hipparcos étaient erronées et que les modèles d'évolution stellaire sont bien sûrs.
Les nouveaux résultats proviennent d'une observation attentive de l'orbite d'Atlas et de son compagnon - une relation binaire qui n'a été démontrée de manière concluante qu'en 1974 et qui était certainement inconnue des anciens observateurs du ciel. En utilisant les données de l'interféromètre stellaire du mont Wilson, à côté de l'observatoire historique du mont Wilson, et de l'interféromètre de banc d'essai Palomar à l'observatoire Palomar de Caltech près de San Diego, l'équipe a déterminé une orbite précise du binaire.
L'interférométrie est une technique avancée qui permet, entre autres, de «diviser» deux corps si loin qu'ils apparaissent normalement comme un seul flou, même dans les plus grands télescopes. Connaître la période orbitale et la combiner avec la mécanique orbitale a permis à l'équipe de déduire la distance entre les deux corps, et avec ces informations, de calculer la distance du binaire à la Terre.
"Pendant de nombreux mois, j'ai eu du mal à croire que notre estimation de la distance était 10% plus grande que celle publiée par l'équipe Hipparcos", a déclaré l'auteur principal, Xiao Pei Pan du JPL. «Finalement, après un contrôle intensif, j'ai acquis confiance en notre résultat.»
Le coauteur Shrinivas Kulkarni, professeur d'astronomie et de science planétaire à Caltech, a déclaré: «Notre estimation de la distance montre que tout va bien dans le ciel. Les modèles stellaires utilisés par les astronomes sont justifiés par notre valeur. »
"L'interférométrie est une technique jeune en astronomie et nos résultats ouvrent la voie à de merveilleux retours de l'interféromètre de Keck et de la mission d'interférométrie spatiale prévue qui devrait être lancée en 2009", a déclaré le co-auteur Michael Shao du JPL, chercheur principal pour cette mission prévue. et pour l'interféromètre Keck, qui relie les deux télescopes de 10 mètres de l'Observatoire Keck à Hawaï. L'interféromètre de banc d'essai Palomar a été conçu et construit par une équipe de chercheurs du JPL dirigée par Mark Colavita et Shao. Il a servi de banc d'essai technique pour l'interféromètre de Keck.
Source d'origine: communiqué de presse NASA / JPL
