Le radiotélescope MeerKAT (Afrique du Sud) nous offre une vue époustouflante sur le centre de la Voie lactée. En couleurs, les émissions intenses. En niveaux de gris, les émissions plus faibles. © I. Heywood, Sarao
Sciences

Des centaines de « filaments radio » étranges au centre de la Voie lactée

ActualitéClassé sous :voie lactée , MeerKAT , Galaxie

[EN VIDÉO] Galaxie : où se trouve la Terre dans la Voie lactée ?  Le satellite Gaia a cartographié plus d’un milliard d’étoiles. Grâce à ces données, cette vidéo de l'ESA nous transporte jusque dans notre quartier résidentiel au sein de la galaxie, à la découverte de quelque 600.000 étoiles qui nous entourent. Les plus brillantes et connues depuis le sol terrestre, telles Sirius, Betelgeuse, Véga, Aldébaran…, ont leur nom marqué. Le voyage se termine par un plongeon vers le Soleil (Sol), petite étoile à plus de 26.000 années-lumière du centre de la Voie lactée. 

Il se joue, au cœur de la Voie lactée, une série de phénomènes étonnants. Et grâce à une nouvelle carte de la région, plus détaillée que jamais, les astronomes devraient enfin pouvoir réussir à mieux les appréhender.

Un trou noir supermassif de quelque quatre millions de fois la masse de notre Soleil qui sème le chaos. Des étoiles qui meurent dans de gigantesques explosions. Et d'autres qui naissent de l'effondrement de nuages de gaz. Il se passe beaucoup de choses incroyables au cœur de la Voie lactée. Malheureusement, entre notre Terre et cette région, il y a quelque chose comme 25.000 années-lumière. Et pas mal de poussières qui nous empêchent d'admirer le spectacle.

Sauf à observer le centre de notre Galaxie avec un radiotélescope. Et c'est justement ce que des astronomes de l'Observatoire d'astronomie radio d'Afrique du Sud ont fait. Ils ont profité de la sensibilité de l'instrument MeerKAT et de sa situation géographique (Afrique du Sud) pour obtenir une image époustouflante de détails du cœur de la Voie lactée. « J'ai passé beaucoup de temps à regarder cette image. Mais je ne m'en lasse pas », commente même Ian Heywood, auteur principal de l'étude, dans un communiqué.

L'image en question est le résultat de 20 séquences d'observation s'étalant sur 200 heures ; 70 téraoctets de données brutes traitées par deux supercalculateurs. Elle couvre une zone de 6 degrés carrés. Soit environ 30 fois la taille de la pleine Lune et avec une résolution incroyable de 4 secondes d'arc. En d'autres mots, l'angle sous-tendu par la largeur d'un cheveu tenu à bout de bras.

Ce qu’il reste de l’explosion en supernova d’une étoile massive. Un vestige étonnamment sphérique… © I. Heywood, Sarao

Un regard nouveau sur quelques objets étranges

Parmi les caractéristiques marquantes révélées par cette image, des restes de supernovae. Des sortes de coquilles de matière en expansion qui se forment lorsque des étoiles massives explosent à la fin de leur vie. Et notamment, ici, un rare exemple de l'une de ces coquilles presque parfaitement sphérique.

Ici, en bas au centre, la région dans laquelle niche le trou noir supermassif du centre de la Voie lactée. Plus haut, de nombreux filaments d’émissions radio. © I. Heywood, Sarao

Mais l'image offre surtout la plus belle vue jamais obtenue par les astronomes des mystérieux « filaments radio » qui ne semblent exister nulle part ailleurs. Des fils magnétisés qui mesurent jusqu'à 150 années-lumière de long. Ils seraient âgés de quelques millions d'années. Et alors qu'ils ont été découverts il y a 35 ans déjà, les chercheurs manquent toujours d'une explication concluante quant à leur origine. Peut-être le résultat de l'activité du Sagittarius A*, le trou noir supermassif qui vit au cœur de la Voie lactée. En tout cas, les filaments supplémentaires -- dix fois plus que ceux découverts initialement -- qui apparaissent sur l'image de MeerKAT devraient aider à en apprendre plus.

Au centre de ce gros plan, les restes d’une supernova. Et, à gauche, un pulsar en fuite probablement éjecté justement par la supernova. En haut à droite, encore un filament radio. L’un des plus longs. © I. Heywood, Sarao

Pour les astronomes, la publication de cette image n'est qu'une preuve de plus qu'il est toujours possible d'ouvrir de nouveaux horizons avec le développement d'instruments de plus en plus performants. Ils attendent désormais avec impatience que la communauté tout entière s'en saisisse pour l'étudier et révéler, peut-être, d'autres surprises !

Pour en savoir plus

La Nasa publie une image sans précédent des phénomènes extrêmes au centre de la Voie lactée

La pandémie de Covid-19 n'a pas eu que de mauvais effets. La preuve aujourd'hui puisqu'elle a offert le temps à des astronomes de travailler à composer une image splendide du cœur de la Voie lactée. Une région qui est le siège de phénomènes d'une extrême violence.

Article de Nathalie Mayer paru le 31/05/2021

Au cœur de la nuit, dans les régions les plus sombres, la Voie lactée se dévoile dans notre ciel, tel un enchantement. Mais son centre reste difficilement observable pour les astronomes. La faute à des nuages de poussières et de gaz qui leur cachent la vue. Aujourd’hui, ils publient tout de même une magnifique image de cette région, fruit d’une année de travail et de 20 années d’observations à l’aide de plusieurs instruments. © X-ray : Nasa, CXC, UMass, Q.D. Wang ; Radio : NRF, SARAO, MeerKAT

Le cœur de la Voie lactée est une région particulière. D'une beauté époustouflante. Où il se joue des phénomènes extrêmes. Qui influent sur son évolution. Et après pas moins de 20 années d'observation à l'aide de plusieurs instruments, les astronomes nous en proposent aujourd'hui une superbe image composite -- s'étendant même au-dessus et en dessous du plan de la galaxie où se trouvent la plupart des étoiles --, superposant pas moins de 370 clichés.

Rappelons qu'étudier le centre de notre Galaxie n'est pas si simple. Même s'il n'est situé qu'à 26.000 années-lumière de notre Système solaire. Notre point de vue est en effet obstrué par une sorte de brouillard très dense de poussières et de gaz. Qui peut toutefois être percé par des instruments comme l'observatoire aux rayons X Chandra. Dévoilant des restes de supernovæ, des trous noirs et des étoiles à neutrons ainsi que toutes sortes de fils de gaz surchauffés et de champs magnétiques intenses.

Sur cette magnifique image du cœur de la Voie lactée, les régions révélées aux rayons X de Chandra sont en orange, en vert, en bleu et en violet, selon les énergies des rayons X, et les données radio de MeerKAT sont affichées en lilas et en gris. © X-ray : Nasa, CXC, UMass, Q.D. Wang ; Radio : NRF, SARAO, MeerKAT

Des structures se révèlent au centre de la Voie lactée

L'une des structures mises à jour a particulièrement attiré l'attention des chercheurs de l’université du Massachusetts (États-Unis). Baptisée GO. 17-0.41, elle apparait comme un entrelacement d'émissions radio et rayons X, perpendiculaire au plan de la Voie lactée, sur environ 20 années-lumière de long. Et selon les physiciens, elle est « la preuve d'un événement de reconnexion magnétique en cours ». Un phénomène violent connu par exemple pour être responsable des éruptions solaires et indirectement, de la météorologie spatiale qui affecte la Terre.

Sur cette image, la localisation de quelques régions particulières du cœur de la Voie lactée. © X-ray : Nasa, CXC, UMass, Q.D. Wang ; Radio : NRF, SARAO, MeerKAT

Ainsi une étude approfondie de cette structure permettra peut-être aux astronomes de mieux comprendre la météorologie galactique. Reste tout de même à comprendre quelle quantité d'énergie cet événement est en train de libérer, comment elle est transportée et dans quelle mesure elle influera sur l'évolution de l'écosystème de la Voie lactée. En attendant, la nouvelle image publiée du cœur de la Voie lactée montre également de grands panaches de gaz chauds s'étendant sur quelque 700 années-lumière. Peut-être comme une analogie à l'échelle galactique des particules éjectées par le Soleil.

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