Obtenir une distance précise entre le Soleil et le centre de notre Galaxie reste l'un des principaux défis auxquels sont confrontés les astronomes. Plus précisément, les particules de poussière se trouvant vers le centre galactique sont-elles différentes de leurs homologues près du Soleil? Une nouvelle étude menée par David Nataf affirme que, oui, la poussière située vers le centre galactique est anormale. Ils cherchent également à définir avec précision à la fois la distance au centre galactique et la structure de barre réputée qui l'entoure.
L'équipe soutient que caractériser la nature des petites particules de poussière est essentiel pour établir la bonne distance au centre galactique, et une telle analyse peut atténuer la dispersion parmi les estimations publiées pour cette distance (illustrée dans la figure ci-dessous). Nataf et al. 2013 concluent que la poussière le long de la ligne de visée jusqu'au centre galactique est anormale, provoquant ainsi une «loi d'extinction» non standard.
La loi d'extinction décrit comment la poussière fait paraître les objets plus faibles en fonction de la longueur d'onde émise de la lumière, et relaie donc des informations importantes concernant les propriétés de la poussière.
L'équipe note que «nous estimons une distance au centre galactique de [26745 années-lumière]… [l'adoption d'une] loi d'extinction non standard soulage ainsi un goulot d'étranglement majeur dans les études sur les renflements galactiques.»
Nataf et al. 2013 note également que «les variations de l'extinction et de la loi d'extinction ont rendu difficile la traçabilité fiable de la structure spatiale du renflement [galactique]». Ainsi, les variations de la loi d'extinction (liées directement aux propriétés de la poussière) affectent également les efforts pour délimiter la barre galactique, en plus de certaines déterminations de la distance au centre galactique. Les variations de la loi d'extinction impliquent des inhomogénéités parmi les particules de poussière.
«L'angle de vision entre le grand axe du renflement et la ligne de visée solaire-galactique reste indéterminé, les meilleures valeurs allant de 13 à… 44 [degrés]», ont déclaré Nataf et al. 2013 (voir également le tableau 1 dans Vanhollebekke et al.2009). L'équipe a ajouté que «nous mesurons une limite supérieure sur l'inclinaison de 40 [degrés] entre le grand axe du renflement et la ligne de visée solaire-galactique.»
Cependant, les propriétés des poussières trouvées vers le centre galactique sont débattues et un éventail d'opinions existe. Alors que Nataf et al. 2013 constatent que la loi d'extinction est anormalement basse, il existe des études plaidant pour une loi d'extinction standard. Soit dit en passant, Nataf et al. 2013 souligne que la loi d'extinction caractérisant la poussière près du centre galactique est similaire à celle liée aux supernovae extragalactiques (SNe), «La… [loi d'extinction] vers la galaxie intérieure [est] approximativement cohérente avec les investigations extra-galactiques des hôtes de type Ia SNe. "
Les écarts par rapport à la loi d'extinction standard et l'importance de caractériser ce décalage sont également illustrés par des études sur le bras spiral Carina. Des enquêtes optiques révèlent qu'un bras en spirale proéminent traverse Carina (bien que ce sujet soit également débattu), et des études récentes soutiennent que la loi d'extinction pour Carina est supérieure à la valeur standard (Carraro et al.2013, Vargas Alvarez et al.2013) . Inversement, Nataf et al. 2013 préconise que la poussière vers le centre galactique soit inférieure par rapport à la valeur de la loi d'extinction standard (moyenne).
L'impact de l'adoption d'une loi d'extinction anormalement élevée pour les objets situés à Carina est illustré par le cas du célèbre amas d'étoiles Westerlund 2, réputé pour héberger certaines des étoiles les plus massives de la Galaxie. L'adoption d'une loi d'extinction anormale pour Westerlund 2 (Carraro et al. 2013) oblige certaines estimations de distance antérieures à diminuer d'environ 50% (voir cependant Dame 2007). Cela souligne simplement l'importance de caractériser les propriétés locales de la poussière lors de l'établissement de l'échelle de distance cosmique.
En somme, il est important de caractériser les propriétés des petites particules de poussière lors de la détermination de telles quantités fondamentales comme la distance au centre galactique, la délimitation de la barre galactique et l'utilisation d'indicateurs de distance comme le type Ia SNe.
Le Nataf et al. Les résultats de 2013 ont été acceptés pour publication dans le Astrophysical Journal (ApJ), et une préimpression est disponible sur arXiv. Les coauteurs de l'étude sont Andrew Gould, Pascal Fouque, Oscar A. Gonzalez, Jennifer A. Johnson, Jan Skowron, Andrzej Udalski, Michal K. Szymanski, Marcin Kubiak, Grzegorz Pietrzynski, Igor Soszynski, Krzysztof Ulaczyk, Lukasz Wyrzykowski Rados . Le Nataf et al. Les résultats de 2013 sont basés en partie sur des données acquises via l'Optive Graviational Lensing Experiment (OGLE). Le lecteur intéressé souhaitant des informations supplémentaires trouvera les informations suivantes pertinentes: Udalski 2003, Pottasch et Bernard-Salas 2013, Kunder et al. 2008, Vargas Alvarez et al. 2013, Carraro et al. 2013, Malkin 2013, Churchwell et al. 2009, Dame 2007, Ghez et al. 2008, Vanhollebekke et al. 2009.
