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Distribution des étoiles de notre Galaxie selon leur magnitude absolue

Voie lactée La Voie Lactée

Vous trouverez ci-dessous la traduction d'un message posté par Nathan sur le forum de Milkyway@home. Ce projet a pour but d'étudier la digestion des restes de la galaxie naine du Sagittaire suite à sa destruction complète par les forces de marées de la Voie Lactée. Cette recherche permettra d'étudier le potentiel gravitationnel et la répartition de la matière noire à l'intérieur de notre Galaxie.

INSCRIPTION - URL du projet : http://milkyway.cs.rpi.edu/milkyway/

Dans un futur très proche (dès que Travis et Joe auront remis à jours les exécutables), nous allongerons la durée des Unités de Travail (UT) et je souhaitais vous informer des raisons de ce changement.
Tout d'abord il est impératif que vous compreniez qu'il est extrèmement difficile de déterminer la distance qui nous sépare d'une étoile car la seule chose que nous pouvons mesurer [avec certitude] est la luminosité d'un objet, ce que nous appelons sa magnitude apparente. Ce qui ne poserait aucun problème si toutes les étoiles étaient similaires, mais ce n'est pas le cas et il en résulte qu'une étoile très brillante qui est très éloignée de nous a la même apparence qu'une étoile de faible luminosité très proche de nous.
Donc [pour nous aider] nous avons établi une échelle de la luminosité intrinsèque des étoiles, ce qui nous permet de prévoir la luminosité d'une étoile qui se situerait à une distance donnée; nous appelons ça la magnitude absolue d'une étoile. Ce n'est que dans le cas où nous connaissons à la fois les magnitudes apparente et absolue que nous pouvons déterminer la distance qui nous sépare de l'objet et même dans ce cas il existe une grosse marge d'erreur.

diagramme

L'illustration ci-dessus représente un diagramme HR [de Herzprung-Russel]. On en trouve de toutes les formes, mais ils représentent toujours la température/couleur (en abscisse) et la luminosité/magnitude absolue (en ordonnée).
Donc si vous représentez l'ensemble des étoiles d'une galaxie (ou plus) vous obtiendrez quelque chose qui ressemble à ça. Toutes les étoiles parcourent ce tracé pendant leur existence et si vous examinez une population d'étoile, vous observerez des étoiles à toutes les étapes [de leur existence] et vous remplirez le diagramme de la même manière.
Si vous suivez le lien ci-dessus vous verrez plus en détail où se situent les différents types d'étoile et vous comprendrez mieux le fonctionnement du diagramme.
Si vous arrivez à séparer la couleur/température correctement, vous serez capable de déterminer que tel type d'étoile se situe à telle distance, ce qui est très utile. Pour l'instant, avec notre algorithme nous examinons ce que nous appelons les étoiles F-déviantes. Ce sont des étoiles de type F qui se situent juste au niveau ou l'étoile va "dévier" de la séquence principale et commencer à grimper dans la branche des [étoiles] géantes.
Vous pouvez l'observer de manière approximative dans l'illustration ci-dessus en ne vous concentrant que sur les étoiles comprises entre les lignes vertes.
Vous remarquerez que toutes les étoiles que nous observons ne regroupent pas  sur la même ordonnée (magnitude absolue) mais diffèrent de manière assez importante au sein d'une même zone de couleur.
Pour les UT actuelles, nous avons choisi une valeur fixe pour la magnitude absolue et nous avons calculé la distance qui nous sépare de toutes les étoiles en utilisant cette valeur. Comme vous pouvez le voir, ce n'est qu'une estimation grossière qui n'est pas très fiable. Les nouvelles UT utiliseront une distribution gaussienne de la population d'étoile dont le maximum se situera au niveau de cette valeur fixe.
Il en découle que la plupart des étoiles se verront attribuer cette valeur, mais il arrivera qu'une valeur plus éloignée soit utilisée. Donc, quand nous combinerons ce résultat avec notre algorithme nous obtiendrons une représentation bien plus fidèle [de la réalité].
Bien sûr, vous pensez peut-être "c'est super, mais pourquoi cela rend-il les UT plus longues à calculer ?". Et bien c'est parce que nous devons intégrer numériquement cette distribution gaussienne [à notre simulation] et pour cela nous devons réaliser environ 30 fois plus de calculs qu'avant.
Vous ne devriez pas constater une augmentation [du temps de calcul] aussi importante car nous avons diminué en même temps d'autres paramètres, mais en moyenne une UT devrait maintenant tourner environ 4 fois plus longtemps. Ce temps de calcul pourrait encore augmenter dans le futur si nous estimions devoir être encore plus précis.
J'espère que cela vous aide à comprendre là où nous en sommes et n'hésitez pas à me poser des questions ou me faire part de vos commentaires. (sur le  forum)