L'automne sera bientôt à nos portes. Mais avant que les feuilles ne changent de couleur et que l'odeur de citrouille ne remplisse nos cafés, l'amas d'étoiles des Pléiades marquera la nouvelle saison avec sa présence antérieure dans le ciel nocturne.
Le délicat regroupement d'étoiles bleues a été un spectacle important depuis l'Antiquité. Mais ces dernières années, le cluster a également fait l'objet d'un débat intense, marquant une controverse qui inquiète les astronomes depuis plus d'une décennie.
Maintenant, une nouvelle mesure fait valoir que la distance par rapport au groupe d'étoiles des Pléiades mesurée par le satellite Hipparcos de l'ESA est décidément erronée et que les mesures précédentes des télescopes au sol étaient correctes tout au long.
L'amas d'étoiles des Pléiades est un laboratoire parfait pour étudier l'évolution stellaire. Nées du même nuage de gaz, toutes les étoiles présentent des âges et des compositions presque identiques, mais varient dans leur masse. Cependant, les modèles précis dépendent largement de la distance. Il est donc essentiel que les astronomes connaissent précisément la distance de l'amas.
Une distance bien fixée est également un tremplin parfait dans l'échelle de distance cosmique. En d'autres termes, des distances précises jusqu'aux Pléiades aideront à produire des distances précises jusqu'aux galaxies les plus éloignées.
Mais mesurer avec précision les vastes distances dans l'espace est délicat. La parallaxe trigonométrique d'une étoile - son minuscule décalage apparent par rapport aux étoiles de fond causées par notre point de vue mobile - indique sa distance plus fidèlement que toute autre méthode.
À l'origine, le consensus était que les Pléiades sont à environ 435 années-lumière de la Terre. Cependant, le satellite Hipparcos de l'ESA, lancé en 1989 pour mesurer avec précision les positions et les distances de milliers d'étoiles à l'aide de la parallaxe, n'a produit qu'une mesure de la distance d'environ 392 années-lumière, avec une erreur de moins de 1%.
"Cela peut ne pas sembler être une énorme différence, mais, afin d'adapter les caractéristiques physiques des étoiles des Pléiades, cela a remis en question notre compréhension générale de la façon dont les étoiles se forment et évoluent", a déclaré l'auteur principal Carl Melis, de l'Université de Californie, San Diego, dans un communiqué de presse. "Pour adapter la mesure de distance à Hipparcos, certains astronomes ont même suggéré qu'un certain type de physique nouvelle et inconnue devait être à l'œuvre dans de si jeunes étoiles."
Si l'amas était vraiment 10% plus proche que tout le monde ne le pensait, alors les étoiles doivent être intrinsèquement plus faibles que les modèles stellaires ne le suggéraient. Un débat s'ensuit pour savoir si le vaisseau spatial ou les modèles sont en faute.
Pour résoudre cet écart, Melis et ses collègues ont utilisé une nouvelle technique appelée interférométrie radio à très longue ligne de base. En reliant des télescopes distants entre eux, les astronomes génèrent un télescope virtuel, avec une surface de collecte de données aussi grande que les distances entre les télescopes.
Le réseau comprenait le Very Long Baseline Array (un système de 10 radiotélescopes allant d'Hawaï aux îles Vierges), le Green Bank Telescope en Virginie-Occidentale, le William E. Gordon Telescope à l'Arecibo Observatory à Porto Rico et la radio Effelsberg Télescope en Allemagne.
"En utilisant ces télescopes travaillant ensemble, nous avions l'équivalent d'un télescope de la taille de la Terre", a déclaré Amy Miouduszewski, de l'Observatoire national de radioastronomie (NRAO). "Cela nous a donné la possibilité de faire des mesures de position extrêmement précises - l'équivalent de mesurer l'épaisseur d'un quart à Los Angeles vu de New York."
Après un an et demi d'observations, l'équipe a déterminé une distance de 444,0 années-lumière à 1% près - ce qui correspond aux résultats des observations au sol précédentes et non du satellite Hipparcos.
"La question est maintenant ce qui est arrivé à Hipparcos?" Dit Melis.
Le vaisseau spatial a mesuré la position d'environ 120 000 étoiles proches et - en principe - a calculé des distances beaucoup plus précises que possible avec des télescopes basés au sol. Si ce résultat se maintient, les astronomes chercheront à comprendre pourquoi les observations d'Hipparcos ont si mal évalué les distances.
L’observatoire Gaia tant attendu de l’ESA, qui a été lancé le 19 décembre 2013, utilisera une technologie similaire pour mesurer les distances d’environ un milliard d’étoiles. Bien qu’elle soit maintenant prête à entamer sa mission scientifique, l’équipe de la mission devra prendre des précautions particulières, en utilisant le travail des radiotélescopes au sol afin de garantir la précision de leurs mesures.
Les résultats ont été publiés dans le numéro du 29 août de Science et sont disponibles en ligne.
