Concept de l’artiste du tunnel spatial.
Les recherches d’un astronome de l’Université de Toronto suggèrent que le système solaire est entouré d’un tunnel magnétique que l’on peut voir dans les ondes radio.
Jennifer West, chercheuse associée au Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics, démontre scientifiquement que deux structures lumineuses vues de part et d’autre du ciel – auparavant considérées comme séparées – sont en fait connectées et sont constituées de filaments en forme de corde. La connexion forme ce qui ressemble à un tunnel autour de notre système solaire.
Les résultats des données de la recherche de West ont été publiés dans le Journal d’astrophysique.
« Si nous devions regarder dans le ciel », dit West, « nous verrions cette structure en forme de tunnel dans à peu près toutes les directions où nous regardons, c’est-à-dire si nous avions des yeux capables de voir la lumière radio.
Appelées « l’éperon polaire nord » et « la région de l’éventail », les astronomes connaissent ces deux structures depuis des décennies, dit West. Mais la plupart des explications scientifiques se sont concentrées sur eux individuellement. West et ses collègues, en revanche, pensent qu’ils sont les premiers astronomes à les connecter en tant qu’unité.
À gauche : un tunnel incurvé, avec des lignes formées par les feux du tunnel et les balises de voie, forme une géométrie similaire au modèle proposé de la région de North Polar Spur and Fan. Crédit : photo de Pixabay/ illustration de Jennifer West. À droite : le ciel tel qu’il apparaîtrait dans les ondes radio polarisées. Crédit : image de Dominion Radio Astrophysical Observatory/Telescope Villa Elisa/ESA/Planck Collaboration/Stellarium/Jennifer West
Composées de particules chargées et d’un champ magnétique, les structures ont la forme de longues cordes et sont situées à environ 350 années-lumière de nous – et mesurent environ 1 000 années-lumière.
« C’est la distance équivalente à parcourir deux mille milliards de fois entre Toronto et Vancouver », dit West.
West réfléchit à ces caractéristiques par intermittence depuis 15 ans – depuis qu’elle a vu pour la première fois une carte du ciel radio. Plus récemment, elle a construit un modèle informatique qui a calculé à quoi ressemblerait le ciel radio depuis la Terre en faisant varier la forme et l’emplacement des longues cordes. Le modèle a permis à West de « construire » la structure autour de nous et lui a montré à quoi ressemblerait le ciel à travers nos télescopes. C’est cette nouvelle perspective qui l’a aidée à faire correspondre le modèle aux données.
Carte illustrée de la Voie Lactée avec la position et la taille des filaments proposés. L’encart montre une vue plus détaillée des environnements locaux, et la position de la bulle locale et de divers nuages de poussière à proximité. Crédit : Image de NASA/JPL-Caltech/R. Hurt/SSC/Caltech avec des annotations par Jennifer West
« Il y a quelques années, l’un de nos co-auteurs, Tom Landecker, m’a parlé d’un article de 1965 – des premiers jours de la radioastronomie », explique West. « Sur la base des données brutes disponibles à l’heure actuelle, les auteurs [Mathewson and Milne], a émis l’hypothèse que ces signaux radio polarisés pourraient provenir de notre vue du bras local de la galaxie, de l’intérieur de celui-ci.
“Cet article m’a inspiré à développer cette idée et à lier mon modèle aux données bien meilleures que nos télescopes nous fournissent aujourd’hui.”
West utilise la carte de la Terre comme exemple. Le pôle Nord se trouve en haut et l’équateur au milieu, à moins que vous ne redessiniez la carte sous un angle différent. Il en est de même pour la carte de notre galaxie. “La plupart des astronomes regardent une carte avec le pôle Nord de la galaxie vers le haut et le centre galactique au milieu”, explique West. “Une partie importante qui a inspiré cette idée était de refaire cette carte avec un point différent au milieu.”
Jennifer West, chercheuse à l’Institut Dunlap d’Astronomie et d’Astrophysique de l’Université de Toronto, explique que deux structures magnétiques vues de part et d’autre du ciel forment ce qui ressemble à un tunnel autour du système solaire. Crédit : photo avec l’aimable autorisation de Jennifer West
“C’est un travail extrêmement intelligent”, déclare Bryan Gaensler, professeur à l’Institut Dunlap et auteur de la publication. « Quand Jennifer m’a présenté ça pour la première fois, j’ai pensé que c’était trop « extérieur » pour qu’il y ait une explication possible. Mais elle a finalement réussi à me convaincre. Maintenant, je suis impatient de voir comment le reste de la communauté de l’astronomie réagit.
Expert en magnétisme dans les galaxies et le milieu interstellaire, West attend avec impatience le plus de découvertes possibles liées à cette recherche.
« Les champs magnétiques n’existent pas isolément », dit-elle. « Ils doivent tous se connecter les uns aux autres. Ainsi, une prochaine étape consiste à mieux comprendre comment ce champ magnétique local se connecte à la fois au champ magnétique galactique à plus grande échelle, ainsi qu’aux champs magnétiques à plus petite échelle de notre soleil et de la Terre.
En attendant, West convient que le nouveau modèle de “tunnel” apporte non seulement de nouvelles perspectives à la communauté scientifique, mais aussi un concept révolutionnaire pour le reste d’entre nous.
“Je pense que c’est tout simplement génial d’imaginer que ces structures sont partout chaque fois que nous regardons le ciel nocturne.”
Référence : « A Unified Model for the Fan Region and the North Polar Spur : A bundle of filaments in the Local Galaxy » par JL West, TL Landecker, BM Gaensler, T. Jaffe et AS Hill, Accepted, Journal d’astrophysique.
arXiv : 2109.14720
