Une équipe d'astrophysiciens du CEA, de l'Université de Paris 7 et du CNRS révèle la présence, à proximité du système solaire, de vastes nuages de gaz "sombre" qui avaient jusque là échappé aux observations radio traditionnelles. Leur forme et leur localisation montrent qu'ils jouent un rôle clef dans la structuration du gaz interstellaire et la formation des étoiles. Il y aurait au moins autant de ce gaz sombre dans la Voie Lactée que tout l'hydrogène moléculaire déjà répertorié. L'ensemble de ces résultats a fait l'objet d'une publication dans la revue Science du 24 février.
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La Voie LactéeVoie Lactée contient d'importantes réserves de gazgaz, principalement d'hydrogènehydrogène, sous forme d'atomesatomes dans les grands nuages diffusdiffus et de moléculesmolécules H2 dans les parties les plus denses et froides. A l'hydrogène sont mélangées de petites quantités d'atomes plus lourds et de molécules complexes dont le monoxyde de carbonemonoxyde de carbone (CO). Ces réserves sont évaluées à plusieurs milliards de fois la massemasse du SoleilSoleil. Les grands nuagesnuages d'hydrogène atomique s'effondrent sous leur poids et se fragmentent en cœurs denses d'hydrogène moléculaire où se forment les étoilesétoiles.

Plusieurs méthodes sont couramment utilisées pour détecter ces nuages :

  • à partir de l'émissionémission d'ondes radioradio, notamment celle des atomes neutres d'hydrogène à 21 cm de longueur d'ondelongueur d'onde et celle à 2,6 mm des molécules CO qui signale la présence des molécules H2 qu'on ne détecte pas à basse température.
  • à partir de l'émission infrarougeinfrarouge des poussières qui sont intimement mêlées au gaz
  • à partir de l'émission gamma des rayons cosmiquesrayons cosmiques qui, sillonnant la GalaxieGalaxie à des vitessesvitesses proches de celle de la lumièrelumière, peuvent pénétrer au plus profond des nuages les plus discrets et interagir avec leur matièrematière en produisant des rayons gammarayons gamma.

    C'est l'utilisation conjointe de ces méthodes qui a permis aux auteurs de la publication de découvrir d'amples nuages de gaz invisibles en radio aux environs du système solairesystème solaire, à quelque mille années-lumière1, et de les cartographier quantitativement en rayons gamma :

  • ces nuages de gaz sombre, parsemés de poussières glacées, enveloppent tous les nuages moléculaires proches cartographiés grâce aux molécules CO, notamment autour des célèbres nébuleusesnébuleuses de Ophiuchus, du Taureau ou du Chaméléon à 500 années-lumièreannées-lumière de distance, jusqu'à la grande nébuleuse d'Orionnébuleuse d'Orion à 1500 années-lumière. A l'image des poupées gigognes, ils constituent une enveloppe intermédiaire, de 100 à 200 années-lumière d'épaisseur, entre les cœurs moléculaires denses où se forment les étoiles et les réservoirs d'hydrogène atomique plus étendus.