Des observations précises d'une rare classe d'étoiles binaires ont maintenant permis à une équipe d'astronomes d'améliorer la mesure de la distance à l'une de nos galaxies voisines, le Grand Nuage de Magellan, et, dans le processus, d'affiner la constante de Hubble, un calcul astronomique qui aide mesurer l'expansion de l'Univers. Les astronomes disent que c'est une étape cruciale vers la compréhension de la nature de la mystérieuse énergie sombre qui provoque l'accélération de l'expansion.
L’équipe a utilisé des télescopes à l’observatoire La Silla de l’ESO au Chili, à l’observatoire de Las Campanas également au Chili et à deux de l’université d’Hawaï à Manoa, et à l’observatoire de Las Campanas ainsi que dans le monde entier. Ces résultats paraissent dans le numéro du 7 mars 2013 de la revue Nature.
La nouvelle distance au LMC est de 163 000 années-lumière. Le LMC n'est pas la galaxie la plus proche de la Voie lactée; La galaxie naine Canis Major, découverte en 2003, est considérée comme le véritable voisin le plus proche à 42000 années-lumière du centre galactique, et la galaxie elliptique naine Sagittaire est à environ 50000 années-lumière du cœur de la voie lactée.
Les astronomes déterminent l'échelle de l'univers en mesurant d'abord les distances aux objets proches, puis en les utilisant comme bougies standard - des objets d'une luminosité connue - pour déterminer les distances de plus en plus loin dans l'univers.
Jusqu'à présent, il était difficile de trouver une distance précise par rapport au LMC. Les étoiles de cette galaxie sont utilisées pour fixer l'échelle de distance pour des galaxies plus éloignées, il est donc d'une importance cruciale.
«Il s'agit d'un véritable jalon dans l'astronomie moderne. Parce que nous connaissons la distance jusqu'à notre galaxie la plus proche, nous pouvons maintenant déterminer la vitesse à laquelle l'univers se développe - la constante de Hubble - avec une bien meilleure précision. Cela nous permettra d'étudier la nature physique de l'énergie noire énigmatique, la cause de l'expansion accélérée de l'univers », explique le Dr Rolf-Peter Kudritzki, astronome à l'Institut d'astronomie de l'Université d'Hawaï.
"Pour les astronomes extragalactiques", a déclaré le Dr Fabio Bresolin, également de l'UH, "la distance au Grand Nuage de Magellan représente un critère fondamental avec lequel tout l'univers peut être mesuré. L'obtention d'une valeur précise a été un défi majeur pour des générations de scientifiques. Notre équipe a surmonté les difficultés en utilisant une méthode d'une précision exquise et travaille déjà à réduire de moitié la petite incertitude restante au cours des prochaines années. »
L'équipe a calculé la distance jusqu'au LMC en observant de rares paires d'étoiles proches appelées binaires à éclipses. Lorsque ces étoiles tournent en orbite, elles passent l'une devant l'autre. Lorsque cela se produit, vu de la Terre, la luminosité totale diminue, à la fois lorsqu'une étoile passe devant l'autre et, d'une quantité différente, lorsqu'elle passe derrière.
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En suivant très attentivement ces changements de luminosité et en mesurant également les vitesses orbitales des étoiles, il est possible de déterminer la taille des étoiles, leur masse et d'autres informations sur leurs orbites. Lorsque cela est combiné avec des mesures minutieuses de la luminosité totale et des couleurs des étoiles, des distances remarquablement précises peuvent être trouvées.
«Nous avons maintenant résolu ce problème en ayant un résultat précis à 2%», déclare Wolfgang Gieren (Universidad de Concepción, Chili) et l'un des dirigeants de l'équipe.
Sources: Université d'Hawaï, ESO
