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Vers une meilleure compréhension de l’évolution des étoiles et de la Galaxie avec le satellite Gaia

La mission spatiale Gaia, lancée en décembre 2013, va bientôt rendre public les premières données. Pour se préparer à l’analyse et à la validation des données, le consortium européen Gaia-DPAC a préparé de nouvelles simulations de ce qu’on devrait y voir si la compréhension de la Voie Lactée que nous avons est correcte.

L’animation montre la distribution des étoiles dans un diagramme Hertzprung-Russell qui représente en abscisse la température des étoiles (qui correspond aussi à leur couleur, du bleu à gauche, au rouge à droite) et en ordonnée leur magnitude qui est une mesure de leur luminosité (les plus brillantes en haut, les plus faibles en bas).
Au fur et à mesure de leur évolution les étoiles passent par différents stades, depuis la séquence principale (où se trouve le soleil actuellement) jusqu’au stade de géante rouge puis de naine blanche. L’animation montre comment au cours de l’évolution les étoiles les plus massives, chaudes et bleues (en haut à gauche) évolue très vite et disparaissent du diagramme (en formant un trou noir pour les plus massives), alors que les étoiles de petite masse, intrinsèquement faibles et rouges (en bas à droite sur la séquence principale) évoluent très lentement et perdurent jusqu’à l’âge de la Galaxie, environ 10 à 13 milliards d’année, selon leur masse.

Gaia va observer près de 2 milliards d’étoiles de la Voie Lactée et, grâce à la mesure des distances et à un spectro-photomètre très précis, pourra vérifier que le diagramme observé correspond ou pas à celui simulé. On pourra ainsi étudier à quoi ressemblait la Galaxie il y a 1, 5 ou 10 milliard d’années et mieux comprendre la formation et l’évolution de la Voie Lactée.

The new Galactic Thin Disc Hess Diagram ready to be integrated in the Gaia Object Generator (Luri et al. 2014). It shows the stellar density in the Solar Neighbourhood distributed in temperature and brightness, and splitted in age intervals from 0 to 10 Gyrs. See how the signature of the stellar evolution are clearly and beautifully seen. It was simulated using the Besançon Galaxy Model (Robin et al. 2003) with the Galactic Thin Disc treatment from Czekaj et al. (2014). This diagram represents a big improvement in the generation of important Galaxy tracers, such as giant stars at different stages of evolution (i.e. Red Clump), and also in pre-main sequence stars at low masses for youngest populations. White Dwarfs are treated separately, thus not included here.

Plus d’informations sur le site de l’ESA