Image composite infrarouge du centre de notre galaxie de la Voie Lactée. Cette image couvre plus de 600 années-lumière et aide les scientifiques à savoir combien d'étoiles massives se forment au centre de notre galaxie. Nouvelles données de SOFIA prises à 25 et 37 microns représentées en bleu et vert, est combiné avec les données de l'observatoire spatial Herschel représentées en rouge (70 microns) et du télescope spatial Spitzer représentées en blanc (8 microns). La vue de SOFIA révèle des éléments poussiéreux avec des détails sans précédent. Crédit :NASA/SOFIA/JPL-Caltech/ESA/Herschel
Une nouvelle image panoramique basée sur des données capturées par l'Observatoire stratosphérique d'astronomie infrarouge de la NASA (SOFIA) montre le centre animé de notre galaxie comme jamais auparavant.
SOFIA est un observatoire aéroporté qui s'envole dans les régions inférieures de la stratosphère, environ 40, 000 pieds au-dessus de la Terre, pour capturer des images infrarouges du cosmos. A ces hauteurs, le télescope volant peut contourner une partie de l'atmosphère terrestre qui bloque une quantité importante de lumière infrarouge.
Du 1er juillet au 11 juillet 2019, chercheurs dirigés par Matt Hankins, un chercheur postdoctoral à Caltech, a emmené SOFIA sur plusieurs vols pour capturer de nouvelles vues infrarouges des parties les plus lumineuses du centre de notre galaxie. Les télescopes infrarouges précédents n'étaient pas en mesure de capturer ces régions car la luminosité intense entraînait des images surexposées. Contrairement à ces télescopes, SOFIA peut prendre des poses courtes, réduire les risques de sursaturation.
"Nous remplissons les régions de formation d'étoiles les plus actives du centre galactique qui manquaient dans les images précédentes, " dit Hankins, chercheur principal du programme d'observation du centre galactique avec l'instrument FORCAST (Faint Object Infrared Camera for the SOFIA Telescope) de SOFIA. Hankins travaille dans le groupe de Mansi Kasliwal (MS '07, doctorat '11), professeur assistant d'astronomie à Caltech.
Hankins a roulé sur SOFIA pour un total de huit courses d'observation. Pendant les vols, il surveillait les données entrantes pour s'assurer qu'elles avaient l'air comme prévu. Étant donné que les vents et d'autres facteurs peuvent avoir un impact sur la longueur de chaque segment de vol, des ajustements de dernière minute au plan d'observation peuvent être nécessaires.
"C'est la nature de la bête d'avoir un observatoire volant, " dit-il. " Quand le directeur de mission dit que l'avion doit tourner pour se concentrer sur la prochaine cible, Tu dois passer à autre chose. Toute l'opération est hautement chorégraphiée et planifiée à la seconde près, mais des changements de dernière minute peuvent toujours se produire."
La nouvelle image panoramique montre les données SOFIA prises à des longueurs d'onde de l'infrarouge moyen de 25 et 37 microns (colorées en vert et bleu, respectivement) superposées aux précédentes images prises par l'observatoire spatial Herschel, une mission infrarouge européenne qui s'est arrêtée en 2013, et par le télescope spatial Spitzer de la NASA, une mission infrarouge dont le déclassement est prévu le 30 janvier, 2020.
Les cartes SOFIA révèlent de la poussière qui a été chauffée par plusieurs des étoiles les plus massives de la région, y compris certains qui sont jusqu'à 100 fois plus massifs que notre soleil. Plusieurs de ces caractéristiques de la poussière n'avaient pas été entièrement résolues dans les cartes infrarouges précédentes, les nouvelles cartes permettent donc aux chercheurs d'étudier ces sources lumineuses à un niveau de détail impossible auparavant.
"Nous ne comprenons toujours pas comment les étoiles massives se forment dans cette région incroyablement dense de notre galaxie, " dit Hankins. " Alors que le centre galactique a de nombreuses étoiles massives qui sont vues dans les cartes SOFIA, la théorie suggère que la région devrait avoir beaucoup plus d'étoiles que ce qui est actuellement connu. L'examen de cet écart est un objectif important de notre étude. »
Comme les autres télescopes infrarouges, SOFIA peut percer la poussière froide qui se trouve entre nous et le centre de notre galaxie. Parce que les télescopes à lumière visible ne peuvent pas voir à travers la poussière, leurs images ne révèlent que des nuages sombres. En observant aux longueurs d'onde de l'infrarouge moyen, SOFIA est idéalement positionné pour non seulement voir à travers la poussière froide, mais aussi pour ramasser les signatures de la poussière chaude enfouie dans le centre galactique.
Hankins dit également que cette carte galactique servira de guide pour le prochain télescope spatial James Webb de la NASA (JWST), lancement prévu en 2021. « Planifier les observations JWST de la lumière infrarouge dans cette région sera très difficile sans les données SOFIA. Ces cartes seront cruciales pour l'étude des jeunes, étoiles massives au centre de notre galaxie à l'ère JWST, " il dit.
Un document de synthèse mettant en évidence les premiers résultats a été soumis pour publication à Le Journal d'Astrophysique . L'ensemble complet de données calibrées est actuellement disponible pour les astronomes du monde entier pour des recherches ultérieures via le programme SOFIA Legacy.
Le SOFIA est un avion de ligne Boeing 747SP modifié pour transporter un télescope de 106 pouces de diamètre.
