Une image par rayons X révèle le 'souffle' de notre système solaire

Lors de l'achat à travers les liens présents dans nos articles, Future et ses partenaires de syndication peuvent toucher une commission. Récemment, des astronomes ont observé pour la première fois ce qu'ils décrivent comme le 'souffle' de notre système solaire. Cette découverte, qui se manifeste sous forme d'émissions X, résulte des collisions entre le vent solaire, chargé électriquement, et l'atmosphère terrestre ainsi que la bulle qui entoure notre système, connue sous le nom d'héliosphère.

Le phénomène du 'charge exchange'

Ce phénomène, désigné sous le terme de 'charge exchange du vent solaire', a été observé grâce au télescope spatial eROSITA. Cet instrument a permis à une équipe de scientifiques de créer une carte du ciel basée sur des 'rayons X doux'. Cette lueur X est émise lorsque les ions lourds du vent solaire, tels que le carbone et l'oxygène, capturent un électron provenant d'atomes neutres, que ce soit dans notre atmosphère extérieure ou dans l'héliosphère.

Une avancée dans l'étude des rayons X

Auparavant, le 'charge exchange du vent solaire' était perçu comme une interférence ou un bruit de fond perturbant les efforts des astronomes pour mesurer la densité et la température du plasma dans des galaxies et des amas de galaxies lointains. En produisant la carte la plus claire à ce jour des rayons X doux, cette équipe a validé ce phénomène comme un domaine d'étude fascinant à part entière.

eROSITA : Un observatoire spatial de pointe

Lancé par l'agence spatiale russe Roscosmos le 13 juillet 2019, eROSITA se trouve actuellement à un point de stabilité gravitationnelle 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 (932 000 miles) de la Terre. Grâce à cette position, le télescope spatial a pu collecter des données cruciales pour établir cette carte des rayons X doux en scrutant le ciel à quatre reprises entre 2019 et 2021.

Une étude sur les émissions X de la Voie lactée

Gabriele Ponti, membre de l'équipe et astronome à l'Observatoire astronomique de Brera, a déclaré dans un communiqué traduit de l'italien : “Nous étions intéressés par l'étude des émissions X de la Voie lactée, en particulier du milieu circumgalactique, qui devrait s'étendre dans une grande sphère de plasma autour de notre galaxie.”

Il a ajouté : “En analysant les données d'eROSITA, nous avons remarqué des variations significatives et inattendues dans cette radiation diffuse.” L'équipe a réalisé que ces variations ne pouvaient pas provenir de structures galactiques lointaines, qui sont constantes, mais devaient être liées à un phénomène beaucoup plus proche : l'échange de charge du vent solaire.

Isolation de la composante de radiation locale

Konrad Denneri, chercheur à l'Institut Max Planck et membre de l'équipe, a souligné que celle-ci a pu isoler la composante de radiation locale : “De cette manière, nous avons non seulement reconstruit une image non altérée des émissions provenant de l'espace lointain, mais nous avons également obtenu des informations précieuses sur le vent solaire émis dans toutes les directions, ainsi que sur ses variations sur une période de deux ans.”

Une dynamique en lien avec le cycle solaire

Les recherches suggèrent que le vent solaire émis par notre système solaire suit les fluctuations du cycle solaire, s'affaiblissant pendant les périodes d'activité minimale et s'intensifiant durant les périodes d'activité solaire accrue. Gabriele Ponti a ajouté : “Avec ce travail, ce qui était auparavant un obstacle devient un puissant outil de diagnostic pour l'héliophysique, nous permettant d'étudier les composants du vent solaire et son interaction avec le milieu interstellaire.”

Il est essentiel de comprendre comment la dynamique de l'héliosphère modifie l'apparence du ciel X pour interpréter correctement la phase chaude de la Voie lactée.

Publication et impact de la recherche

Les résultats de cette recherche ont été publiés le 16 avril dans la revue Science.