Une image aux rayons X révèle le 'souffle' de notre système solaire
Une découverte révolutionnaire
Pour la première fois, des astronomes ont réussi à détecter ce qu'ils appellent le « souffle de notre système solaire ». Cette découverte s'est matérialisée sous la forme d'émissions aux rayons X, produites lorsque le vent solaire, chargé électriquement, entre en collision avec l'atmosphère terrestre et la bulle qui entoure notre système solaire, connue sous le nom d'héliosphère.
Le phénomène du 'charge exchange'
Ce phénomène, appelé « échange de charge du vent solaire », a été observé grâce au télescope spatial eROSITA, ce qui a permis à une équipe de scientifiques de créer une carte du ciel en rayons X « doux ». Cette lueur aux rayons X est émise lorsque les ions lourds du vent solaire, tels que le carbone et l'oxygène, capturent un électron d'atomes neutres présents dans notre atmosphère externe ou dans l'héliosphère.
Une nouvelle compréhension de l'univers
Auparavant, l'échange de charge du vent solaire était considéré comme une interférence ou un bruit de fond perturbant les tentatives des astronomes de mesurer la densité et la température du plasma dans des galaxies lointaines et des amas de galaxies. En produisant la carte la plus claire à ce jour des rayons X doux, cette équipe a validé davantage ce phénomène comme un domaine d'étude fascinant en soi.
Le télescope eROSITA
Lancé par l'agence spatiale russe Roscosmos le 13 juillet 2019, eROSITA se trouve actuellement à un point gravitationnel stable entre la Terre et le soleil, connu sous le nom de point de Lagrange 2 (L2). Ce point est situé à 1,5 million de kilomètres de la Terre. De cette position privilégiée, le télescope à rayons X a pu recueillir les données nécessaires à l'élaboration de cette carte des rayons X doux en scrutant le ciel à quatre reprises entre 2019 et 2021.
Analyse des données et résultats
Selon Gabriele Ponti, membre de l'équipe et astronome à l'Observatoire astronomique de Brera, « nous étions intéressés à étudier l'émission aux rayons X de la Voie lactée, en particulier le milieu circumgalactique, qui devrait s'étendre dans une grande sphère de plasma autour de notre galaxie. En analysant les données d'eROSITA, nous avons remarqué des variations significatives et inattendues dans cette radiation diffuse. »
Il a ajouté : « Nous avons réalisé qu'elles ne pouvaient pas provenir de structures galactiques lointaines, qui sont constantes, mais qu'elles devaient être liées à un phénomène beaucoup plus proche de nous : l'échange de charge du vent solaire. »
Isolement de la composante de radiation locale
Le chercheur Konrad Denneri, également membre de l'équipe et chercheur à l'Institut Max Planck, a souligné que l'équipe a pu isoler la composante de radiation locale, en ajoutant : « Ainsi, non seulement nous avons reconstruit une image non altérée des émissions provenant de l'espace profond, mais nous avons également obtenu des informations précieuses sur le vent solaire émis dans toutes les directions, ainsi que ses variations sur une période de deux ans. »
Les implications de la recherche
La recherche suggère que le vent solaire émis par notre système solaire suit les fluctuations du cycle solaire, s'affaiblissant lors des périodes de faible activité et s'intensifiant lors des périodes d'activité solaire accrue. Ponti a déclaré : « Avec ce travail, ce qui était auparavant un obstacle devient un outil de diagnostic puissant pour l'héliophysique, nous permettant d'étudier les composants du vent solaire et son interaction avec le milieu interstellaire. »
Il a ajouté : « Comprendre comment la dynamique de l'héliosphère modifie l'apparence du ciel aux rayons X est fondamental pour interpréter correctement la phase chaude de la Voie lactée. »
Publication des résultats
Les résultats de l'équipe ont été publiés le 16 avril dans la revue Science.
Résumé rapide
Des astronomes ont découvert les émissions aux rayons X générées par le vent solaire, offrant une nouvelle perspective sur la dynamique du système solaire. Le télescope eROSITA a permis de cartographier ces émissions, révélant des variations significatives liées à l'activité solaire. Cette recherche ouvre de nouvelles voies pour l'étude de l'héliophysique et la compréhension de la Voie lactée.
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