Une tapisserie colossale de données astronomiques montrant la majesté de notre Voie lactée avec des détails sans précédent

La galaxie de la Voie lactée contient des centaines de milliards d’étoiles, des régions scintillantes de formation d’étoiles et d’imposants nuages ​​sombres de poussière et de gaz. L’imagerie et le catalogage de ces objets à étudier est une tâche herculéenne, mais un ensemble de données astronomiques récemment publié, connu sous le nom de deuxième publication de données du Dark Energy Camera Plane Survey (DECaPS2), révèle un nombre impressionnant de ces objets avec des détails sans précédent. L’enquête DECaPS2, qui a duré deux ans et produit plus de 10 téraoctets de données à partir de 21 400 expositions individuelles, a identifié environ 3,32 milliards d’objets – sans doute le plus grand catalogue de ce type compilé à ce jour. Les astronomes et le public peuvent explorer l’ensemble de données ici.

Cette collection sans précédent a été capturée par l’instrument Dark Energy Camera (DECam) du télescope Víctor M. Blanco de 4 mètres à l’Observatoire interaméricain Cerro Tololo (CTIO), un programme du NOIRLab de la NSF. CTIO est une constellation de télescopes astronomiques internationaux perchés au sommet du Cerro Tololo au Chili à une altitude de 2200 mètres (7200 pieds). Le point de vue élevé de CTIO offre aux astronomes une vue inégalée de l’hémisphère céleste sud, ce qui a permis à DECam de capturer le plan galactique sud avec un tel détail.

DECaPS2 est une étude du plan de la Voie lactée vue du ciel austral prise à des longueurs d’onde optiques et proches de l’infrarouge. La première mine de données de DECaPS a été publiée en 2017, et avec l’ajout de la nouvelle publication de données, l’enquête couvre désormais 6,5 % du ciel nocturne et s’étend sur une longueur stupéfiante de 130 degrés. Bien que cela puisse sembler modeste, cela équivaut à 13 000 fois la zone angulaire de la pleine Lune.

L’ensemble de données DECaPS2 est disponible pour l’ensemble de la communauté scientifique et est hébergé par l’Astro Data Lab de NOIRLab, qui fait partie du Community Science and Data Center. L’accès interactif à l’imagerie avec panoramique/zoom à l’intérieur d’un navigateur Web est disponible à partir de Legacy Survey Viewer, du World Wide Telescope et d’Aladin.

La plupart des étoiles et de la poussière de la Voie lactée sont situées dans son disque — la bande brillante qui s’étend sur cette image — dans laquelle se trouvent les bras spiraux. Bien que cette profusion d’étoiles et de poussière donne de belles images, elle rend également le plan galactique difficile à observer. Les vrilles de poussière sombres vues traversant cette image absorbent la lumière des étoiles et masquent entièrement les étoiles les plus faibles, et la lumière des nébuleuses diffuses interfère avec toute tentative de mesurer la luminosité d’objets individuels. Un autre défi provient du grand nombre d’étoiles, qui peuvent se chevaucher dans l’image et rendre difficile la séparation des étoiles individuelles de leurs voisines.

Malgré les défis, les astronomes ont plongé dans le plan galactique pour mieux comprendre notre Voie lactée. En observant à des longueurs d’onde proches de l’infrarouge, ils ont pu voir au-delà d’une grande partie de la poussière absorbant la lumière. Les chercheurs ont également utilisé une approche innovante de traitement des données, qui leur a permis de mieux prédire le fond derrière chaque étoile. Cela a permis d’atténuer les effets des nébuleuses et des champs d’étoiles encombrés sur ces grandes images astronomiques, garantissant que le catalogue final des données traitées est plus précis.

“L’une des principales raisons du succès de DECaPS2 est que nous avons simplement pointé du doigt une région avec une densité d’étoiles extraordinairement élevée et avons fait attention à identifier les sources qui apparaissent presque les unes sur les autres”, a déclaré Andrew Saydjari, étudiant diplômé à Harvard University, chercheur au Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian et auteur principal de l’article. “Cela nous a permis de produire le plus grand catalogue de ce type jamais réalisé à partir d’une seule caméra, en termes de nombre d’objets observés.”

“Lorsqu’il est combiné avec des images de Pan-STARRS 1, DECaPS2 complète une vue panoramique à 360 degrés du disque de la Voie lactée et atteint en outre des étoiles beaucoup plus faibles”, a déclaré Edward Schlafly, chercheur au Space Telescope Science Institute géré par AURA et un co -auteur de l’article décrivant DECaPS2 publié dans l’Astrophysical Journal Supplement. “Avec cette nouvelle enquête, nous pouvons cartographier la structure tridimensionnelle des étoiles et de la poussière de la Voie lactée avec des détails sans précédent.”

“Depuis mon travail sur le Sloan Digital Sky Survey il y a deux décennies, je cherchais un moyen de faire de meilleures mesures sur des arrière-plans complexes”, a déclaré Douglas Finkbeiner, professeur au Center for Astrophysics, co-auteur de l’article. , et chercheur principal derrière le projet. “Ce travail a réalisé cela et plus encore!”

“C’est tout un exploit technique. Imaginez une photo de groupe de plus de trois milliards de personnes et chaque individu est reconnaissable !” dit Debra Fischer, directrice de division des sciences astronomiques à la NSF. “Les astronomes se pencheront sur ce portrait détaillé de plus de trois milliards d’étoiles dans la Voie lactée pour les décennies à venir. C’est un exemple fantastique de ce que les partenariats entre les agences fédérales peuvent réaliser.”

DECam a été initialement conçu pour mener à bien l’enquête sur l’énergie noire, qui a été menée par le ministère de l’Énergie et la National Science Foundation des États-Unis entre 2013 et 2019.