Le projet Pan-STARRS, y compris des astronomes des instituts Max Planck d'astronomie à Heidelberg et de physique extraterrestre à Garching, publie aujourd'hui le plus grand sondage du ciel numérique au monde. Le catalogue est basé sur 4 ans d'observations des 3/4 du ciel nocturne et fournit des informations détaillées sur plus de 3 milliards d'étoiles, galaxies et autres sources.

En mai 2010, le premier Panoramic Survey Telescope &Rapid Response System ou observatoire Pan-STARRS, un télescope de 1,8 mètre au sommet de Haleakalā, à Maui, embarqué dans une carte numérique du ciel en lumière visible et proche infrarouge. Ce fut le premier relevé dont le but était d'observer le ciel très rapidement encore et encore, la recherche d'objets en mouvement et d'objets transitoires ou variables, y compris les astéroïdes qui pourraient potentiellement menacer la Terre. L'enquête a duré environ quatre ans, et balayé le ciel 12 fois dans cinq filtres.

Les données comprennent 3 milliards de sources distinctes, y compris les étoiles, galactique, et divers autres objets. L'immense collection contient 2 pétaoctets de données, ce qui équivaut à 40 millions de classeurs à quatre tiroirs remplis de texte à simple interligne. Toutes ces informations devaient être correctement cataloguées afin que la communauté astrophysique puisse rapidement accéder et exploiter les données.

« Depuis trois ans, nous nous efforçons de vérifier la qualité des données et de définir la structure la plus utile pour le catalogue, " explique le Dr Roberto Saglia, qui a dirigé la participation Pan-STARRS à l'Institut Max Planck de physique extraterrestre. "Dans plus de 100 téléconférences, nous avons discuté et amélioré les résultats des tests, comme pour l'astrométrie ou la photométrie pour des régions du ciel sélectionnées qui ont été observées précédemment avec d'autres télescopes. Nous avons également beaucoup réfléchi à la meilleure façon de combiner les observations individuelles et de présenter les informations pertinentes pour chaque type d'objets."

"Basé sur Pan-Starr, les chercheurs sont capables de mesurer des distances, mouvements et caractéristiques spéciales telles que la fraction de multiplicité de toutes les étoiles proches, naines brunes, et des restes stellaires comme, par exemple les naines blanches. Cela étendra le recensement de presque tous les objets dans le voisinage solaire à des distances d'environ 300 années-lumière", dit Thomas Henning, directeur du Département de formation des planètes et des étoiles de MPIA. "Les données de Pan Starrs permettront également une bien meilleure caractérisation de la formation d'étoiles de faible masse dans les amas stellaires. De plus, nous avons rassemblé environ 4 millions de courbes de lumière stellaire pour identifier des planètes semblables à Jupiter en orbites rapprochées autour d'étoiles naines froides afin de contraindre la fraction de ces systèmes planétaires extrasolaires. »

"Nous avons également surveillé notre plus proche voisin, la galaxie d'Andromède, où nous avons détecté plusieurs événements de microlentille et de nombreuses nouvelles variables Céphéides. Cela nous a permis de mieux contraindre la matière noire compacte dans M31 et d'améliorer sa précision de distance, " conclut Ralf Bender, directeur du MPE.

Mais Pan-STARRS atteint également des objets astronomiques au-delà de notre voisinage cosmique.

"Pan-STARRS1 a cartographié notre galaxie d'origine, la voie Lactée, à un niveau de détail jamais atteint auparavant. L'enquête fournit, pour la première fois, une vue profonde et globale d'une fraction importante du plan et du disque de la Voie lactée - une zone généralement évitée par les levés compte tenu de la complexité de la cartographie de ces régions denses et poussiéreuses", explique Hans-Walter Rix, directeur du département Galaxies et Cosmologie du MPIA. « Et Pan-STARRS1 va bien au-delà :sa combinaison unique de profondeur d'imagerie, la surface et les couleurs lui ont permis de découvrir la majorité des quasars connus les plus lointains :ce sont les premiers exemples dans notre univers que des trous noirs géants se soient développés au centre des galaxies".

Le déploiement des données se fait en deux étapes. La sortie d'aujourd'hui est le "Ciel statique, " qui est la moyenne de chacune des époques individuelles. Pour chaque objet, il y a une valeur moyenne pour sa position, sa luminosité, et ses couleurs. Par ailleurs, pour chaque objet, il sera possible d'obtenir l'image de la pile dans chacune des couleurs observées. Pour les galaxies, il existe d'autres informations telles que leur luminosité pour différentes tailles d'ouverture et les conditions de vision. En 2017, le deuxième ensemble de données sera publié, fournir ces informations pour chaque époque individuelle, et également permettre aux gens d'accéder aux images individuelles pour chaque série d'observation. La base de données complète comprendra des informations sur chacun des instantanés individuels que Pan-STARRS a pris d'une région donnée du ciel, et cela complètera les 2 pétaoctets de données.

"Notre prochaine étape consiste alors à mesurer les décalages vers le rouge - c'est-à-dire les distances - des galaxies et autres objets cosmologiques, " explique Saglia. " Nous avons besoin de ces informations pour analyser la distribution des galaxies dans les trois dimensions. De cette structure, nous pouvons alors déduire la géométrie de l'Univers et contraindre davantage notre modèle cosmologique standard. Avec les données des époques individuelles, on peut alors même étudier la variabilité dans le lointain, galaxies actives. » Les informations de décalage vers le rouge seront également ajoutées au catalogue Pan-STARRS.

Les données sont accessibles sur panstarrs.stsci.edu .