Des chercheurs de l'Observatoire de Paris ont mis en évidence pour la première fois dans les spectres de GAIA des absorptions de bandes interstellaires diffuses (DIB). L'intensité de ces bandes, mesurée dans diverses directions de la Voie lactée, qui contiennent des étoiles cibles à des distances variées, peut être utilisée pour localiser des nuages denses sur la ligne de visée, et tester leur cinématique. Une équipe internationale comprenant des chercheurs de l'Observatoire de Paris a utilisé le survey spectral GAIA-ESO (GES) en cours sur le VLT de l'ESO au Chili, et notamment les spectres de 225 étoiles pour sonder des lignes de visée entre 2 et 10kpc de long dans la Voie lactée. Ils montrent que l'intensité des DIBs est corrélée avec l'extinction, et permet de localiser les bras spiraux, et leur cinématique.
Les galaxies ne sont pas seulement composées d'étoiles. Entre les étoiles (et aussi entre les galaxies) se trouve de la matière, le milieu interstellaire composé de gaz et de poussières. Ce milieu interstellaire, comme le brouillard sur Terre, absorbe la lumière provenant des étoiles: les étoiles vont paraître plus faibles ou plus lointaines qu'elles ne sont en réalité: c'est l'extinction interstellaire. Cet effet est fortement chromatique: la lumière bleue est plus absorbée que la lumière rouge et on parle de rougissement interstellaire: les étoiles apparaissent plus rouges qu'elles ne sont en réalité et il faut corriger cet effet pour déterminer les caractéristiques de leurs atmosphères. Enfin, ces atomes ou molécules de gaz ou de poussière produisent des raies, en absorption ou en émission, dans les spectres des étoiles.
Figure 1
La figure 1 montre des exemples de matière interstellaire absorbant la lumière d'éventuelles étoiles situées plus loin en distance (le cône en bas de la figure) et de matière diffusant la lumière d'étoiles bleues très lumineuses (Cliché ESO).
La combinaison des distances très précises attendues de Gaia et des mesures de l'intensité des raies DIB permettra la construction d'une carte en 3D du milieu interstellaire d'une précision sans précédent. En effet, la force de la DIB dépend de la quantité de matière interstellaire entre l'étoile et Gaia. La distance de l'étoile donne une borne supérieure à la distance de la matière qui contribue à la raie d'absorption DIB. En combinant les mesures de nombreuses étoiles distribuées à des distances différentes, on peut obtenir, par inversion, la distribution de la matière le long de la ligne de visée (méthode équivalente à la tomographie).
La comparaison avec les estimations de l'extinction obtenues à partir des observations du spectro-photomètre de Gaia permettra non seulement de produire une cartographie 3D sans précédent du milieu interstellaire galactique, mais aussi d'apporter de nouvelles contraintes sur les porteurs potentiels des DIBs.
