Published June 2017 | Version v1
Journal article

PLATO as it is: a legacy mission for Galactic archaeology

Others:
Institut d'Astrophysique et de Géophysique [Liège] ; Université de Liège
Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (LESIA) ; Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Arizona State University [Tempe] (ASU)
Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP)
Department of Physics and Astronomy [Aarhus] ; Aarhus University [Aarhus]
School of Physics and Astronomy [Birmingham] ; University of Birmingham [Birmingham]
Heckscher-Klinikum ; Heckscher-Klinikum
Danish AsteroSeismology Centre (DASC) ; Aarhus University [Aarhus]
Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
DLR Institut für Planetenforschung ; Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt [Berlin] (DLR)
Department of Astronomy [New Haven] ; Yale University [New Haven]
Université Paris-Saclay
Institut d'astrophysique spatiale (IAS) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Department of Biomedical, Metabolic and Neural Sciences [Modena]
School of Physics and Astronomy [Birmingham] ; University of Birmingham [Birmingham]
Collège de France - Chaire Galaxies et cosmologie ; Collège de France (CdF (institution))
Institut d'astrophysique spatiale (IAS) ; Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Universidade de Aveiro
Joseph Louis LAGRANGE (LAGRANGE) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Las Cumbres Observatory (LCO)
Observatoire Astronomique de l'Université de Genève (ObsGE) ; Université de Genève = University of Geneva (UNIGE)
Université de Strasbourg (UNISTRA)
Observatoire astronomique de Strasbourg (ObAS) ; Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Universitat de Girona (UdG)
Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik (MPE)
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) ; Max-Planck-Gesellschaft
Galaxies, Etoiles, Physique, Instrumentation (GEPI) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
SETI Institute
University of Illinois at Urbana-Champaign [Urbana] ; University of Illinois System
Universidade Federal de Santa Catarina = Federal University of Santa Catarina [Florianópolis] (UFSC)
Univers, Transport, Interfaces, Nanostructures, Atmosphère et environnement, Molécules (UMR 6213) (UTINAM) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC) ; Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)
Institut de Physique de Rennes (IPR) ; Université de Rennes 1 (UR1) ; Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Space Science Institute [Boulder] (SSI)
Department of Astronomy (Ohio State University) ; Ohio State University [Columbus] (OSU)
Laboratoire Univers et Particules de Montpellier (LUPM) ; Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Astrophysical Research Institute [Liverpool] ; Liverpool John Moore University (ljmu)
Institute of Space Sciences [Barcelona] (ICE-CSIC) ; Spanish National Research Council [Madrid] (CSIC)
Sydney Institute for Astronomy (SIfA) ; The University of Sydney
M2A 2017 ; Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux [Pessac] (LAB) ; Université de Bordeaux (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP)
Symbiose Marine (SM) ; Evolution Paris Seine ; Université des Antilles et de la Guyane (UAG)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université des Antilles et de la Guyane (UAG)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
DNRF106, The Danish National Research Foundation
Centre National d'Etudes Spatiales
Swedish National Space Board
European Commission
DLR
FT1400147, Australian Research Council
NNX16AI09G, National Aeronautics and Space Administration
European Cooperation in Science and Technology
CH1188/2-1, DFG
CA16117, ChETEC COST Action
10118, Villum Fonden
European Union FP7 program
PRIN INAF 2014 - CRA 1.05.01.94.05, Science and Technology Facilities Council
320360, ERC
UID/FIS/04434/2013, FCT
G1502, NYUAD Institute
Programme National de Physique Stellaire (PNPS)
Programme National Cosmologie et Galaxies (CNRS/INSU, France)
IF/00894/2012/, Federación Española de Enfermedades Raras
CNES Fellowship
615604, ERC Consolidator (STARKEY)
Federaal Wetenschapsbeleid
ESP2015-66134-R, Ministerio de Economía y Competitividad
European Commission's Seventh Framework Programme

Description

Deciphering the assembly history of the Milky Way is a formidable task, which becomes possible only if one can produce high-resolution chrono-chemo-kinematical maps of the Galaxy. Data from large-scale astrometric and spectroscopic surveys will soon provide us with a well-defined view of the current chemo-kinematical structure of the Milky Way, but will only enable a blurred view on the temporal sequence that led to the present-day Galaxy. As demonstrated by the (ongoing) exploitation of data from the pioneering photometric missions CoRoT, Kepler, and K2, asteroseismology provides the way forward: solar-like oscillating giants are excellent evolutionary clocks thanks to the availability of seismic constraints on their mass and to the tight age-initial-mass relation they adhere to. In this paper we identify five key outstanding questions relating to the formation and evolution of the Milky Way that will need precise and accurate ages for large samples of stars to be addressed, and we identify the requirements in terms of number of targets and the precision on the stellar properties that are needed to tackle such questions. By quantifying the asteroseismic yields expected from PLATO for red-giant stars, we demonstrate that these requirements are within the capabilities of the current instrument design, provided that observations are sufficiently long to identify the evolutionary state and allow robust and precise determination of acoustic-mode frequencies. This will allow us to harvest data of sufficient quality to reach a 10% precision in age. This is a fundamental pre-requisite to then reach the more ambitious goal of a similar level of accuracy, which will only be possible if we have to hand a careful appraisal of systematic uncertainties on age deriving from our limited understanding of stellar physics, a goal which conveniently falls within the main aims of PLATO's core science.

Abstract

International audience

Additional details

Created:
February 28, 2023
Modified:
November 29, 2023