3D Distribution Of Stars And Dust In Milky Way Disk
Distribution 3D d'étoiles et de poussière dans le disque de la Voie Lactée
Résumé
We aim to study the structures of dust and stars of the Galactic disk thanks to large star surveys. With its second Data Release (GDR2), the Gaia satellite brings a huge number of parallaxes; however, the parallax precision degrades with distance and with extinction. And it is in the galactic disc that the dust is most present. It is then mandatory to associate near-infrared photometry, less sensible to extinction, and use statistical method to infer photometric distances.We therefore combined GDR2 Gaia astrometry with the 2MASS, UKIDSS and VVV infrared photometric catalogues, which we analysed using a Bayesian field of view analysis, FEDReD (Field Extinction - Distance Relationship Deconvolver). This algorithm makes it possible to obtain the relationship between extinction and distance in a given field of view, and also estimates the stellar density with distance.Applying FEDReD to the entire Galactic disk, we obtained an extinction density map. FEDReD can trace extinction and stellar density to a distance of about 5 kpc for crowded fields, and up to 10 kpc for the least dense fields.At small distances, FEDReD is able to confirm the presence and shape of several known extinction structures, such as the split of the local arm, the Vela cloud, or the spiral arm of the scutum, which are all detected using other methods. In addition, FEDReD improves the extinction map at larger distances by highlighting the extension of some of the known structures, and in fine improves our understanding of the Milky Way disk.
L'étude des structures des poussières et des étoiles du disque Galactique est rendu possible grâce aux grands relevés d'étoiles comme le projet Gaia qui, avec sa seconde publication (GDR2), apporte un nombre de parallaxes jusque là inégalé. Cependant, la précision des parallaxes se dégrade avec la distance et avec l'extinction. Or c'est dans le disque de la Voie lactée que se concentre l'extinction. Il faut donc associer des donnée proche-infrarouge, moins sensible à l'extinction, et utiliser une méthode statistique permettant d'obtenir des distances photométrique.Nous avons donc combiné l'astrométrie de la GDR2 Gaia avec de la photométrie dans l'infrarouge des catalogues 2MASS, UKIDSS et VVV, que nous avons analysés avec une méthode bayésienne d'analyse de champs de vue, FEDReD (Field Extinction - Distance Relation Deconvolver). Cet algorithme permet d'obtenir la relation entre l'extinction et la distance dans le champ de vue, mais aussi l'évolution de la densité d'étoile avec la distance.Nous avons appliqué FEDReD à l'ensemble du disque Galactique, ce qui nous a permis d'obtenir une carte en densité d'extinction. FEDReD peut tracer l'extinction et la densité stellaire sur une distance de 5 kpc pour les champs les plus denses, et jusqu'à 10 kpc pour les moins encombrés.À courte distance, FEDReD est à même de confirmer la présence et la forme de plusieurs structures d'extinction connues, comme la division du bras local, le nuage Vela, ou bien le bras spiral du scutum qui ont été détectés à l'aide d'autres méthodes. FEDReD améliore aussi la carte d'extinction à plus grandes distances en mettant en évidence le prolongement de certaines de ces structures, permettant in fine d'améliorer notre connaissance du disque galactique.
Origine : Version validée par le jury (STAR)
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