Quelle est cette grande cavité découverte dans la Voie lactée ?

Pour comprendre comment les étoiles se forment, les astronomesastronomes doivent impérativement comprendre d'abord comment les nuagesnuages moléculaires qui s'effondrent pour leur donner naissance se forment à partir d'un milieu interstellaire diffusdiffus. Pour cela, ils comptent aujourd'hui sur les progrès de l'instrumentation. Ceux offerts par la mission Gaïa de l'ESA, l'Agence spatiale européenneAgence spatiale européenne, par exemple. Son objectif : mesurer les distances de plus d'un milliard d'étoiles dans notre Voie lactée. Et grâce à des mesures réalisées au fil du parcours de la Terre sur son orbite, de rendre une image en trois dimensions de notre Galaxie. Le tout avec une précision incroyable de 20 microarcsecondes. C'est l'angle que ferait une pièce d'un euro si vous la voyiez à quelque 100.000 kilomètres de distance !

C'est grâce à cette précision que des astronomes de l’université de Harvard (États-Unis) viennent de découvrir un gigantesque espace vide. Une cavité. Un trou de matière béant s'étendant sur près de 500 années-lumière. Ils étudiaient les formes et les dimensions des nuages moléculaires les plus proches de nous. Celui qui se trouve dans la constellationconstellation de Persée et celui qui se trouve dans la constellation du Taureauconstellation du Taureau, en l'occurrence. Des régions où se forment beaucoup d'étoiles.

Les nuages de Taureau et de Persée situés dans notre Voie lactée. © Alyssa Goodman, Centre d’astrophysique de l’université de Harvard

Dans notre vision en deux dimensions de l'espace, ces deux nuages moléculaires semblent presque se toucher. Pourtant, la cartographie en trois dimensions établie par les astronomes montre qu'ils semblent en réalité former la coquille de l'espace vide évoqué par les chercheurs. « Des centaines d'étoiles se forment ou existent déjà à la surface de cette bulle », souligne Shmuel Bialey, astrophysicienastrophysicien, dans un communiqué de l’université de Harvard.

Quand la théorie se frotte à l’observation

Ce trou de matière pourrait avoir été créé par l'explosion d’une étoile en supernova -- ou d'une série de supernovaesupernovae --, il y a dix millions d'années. Le choc aurait poussé les poussières et les gazgaz vers l'extérieur. Ainsi les nuages de Persée et du Taureau ne seraient pas étrangers l'un à l'autre. Ils seraient ce qu'il reste de cette colossale explosion. Ils se seraient donc formés ensemble, à partir d'une même onde de choc.

Un filament de gaz et de poussière semé d'étoiles en gestations appartenant au nuage moléculaire du Taureau. © ESO, Apex (MPIfR/ESO/OSO), A. Hacar et al., Digitized Sky Survey 2

D'autres nuages moléculaires, des régions dans lesquelles les gaz sont plus denses que dans le milieu interstellaire diffus, apparaissent également sur la cartographie tirée des données de la mission Gaïa. Tous sont comme déposés sur la surface de la fameuse cavité. Un indice de la façon dont la mort d'une étoile peut conduire à la formation de nombreuses nouvelles étoiles.

« Il existe de nombreuses théories différentes sur la façon dont le gaz se réorganise pour former des étoiles, explique Catherine Zucker, astronome. Les chercheurs ont déjà testé ces idées théoriques à l'aide de simulations, mais c'est la première fois que nous pouvons utiliser des vues 3D réelles -- et non simulées -- pour comparer la théorie à l'observation et évaluer les théories qui fonctionnent le mieux ».