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Des astronomes ont récemment découvert un mystérieux anneau de lumière radio près du centre de notre galaxie, la Voie lactée. Ce phénomène, surnommé « cercle radio étrange » ou ORC (Odd Radio Circle), intrigue les chercheurs par son invisibilité à toutes les longueurs d’onde de la lumière, sauf à la radio. Cette découverte, réalisée grâce au radiotélescope MeerKAT en Afrique du Sud, pourrait être liée à un type d’étoile massive particulièrement instable, dont les couches externes auraient été soufflées par un vent de radiation puissant.
La découverte des ORC
En 2019, lors d’une étude menée avec le télescope Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP), des astronomes ont repéré pour la première fois ces étranges anneaux de lumière radio. Ces structures, invisibles à toutes les autres longueurs d’onde et sans source apparente, ont été baptisées « cercles radio étranges » (ORC). Jusqu’à présent, seules quelques-unes de ces structures ont été identifiées, mais une récente découverte a bouleversé notre compréhension de ces phénomènes.
ASKAP est un précurseur technologique du Square Kilometer Array (SKA), un gigantesque réseau de paraboles et d’antennes radio en développement entre l’Australie et l’Afrique du Sud. De manière similaire, l’Afrique du Sud dispose de son propre observatoire précurseur du SKA : MeerKAT, un radiotélescope installé dans le parc national de Meerkat. C’est ce dernier qui a permis, en novembre 2022, à une équipe d’astronomes dirigée par Cristobal Bordiu, de l’Observatoire de Catane en Italie, de faire une nouvelle découverte fascinante.
Un ORC hors du commun
Cette découverte est d’autant plus surprenante que l’anneau observé par l’équipe de Bordiu ne se trouve pas là où on l’attendait. Jusqu’à présent, tous les ORC avaient été découverts à des latitudes galactiques élevées, c’est-à-dire loin du plan de la Voie lactée, ce qui les plaçait soit à proximité de notre galaxie, soit en dehors d’elle. Certains de ces ORC contiennent une galaxie en leur centre, suggérant qu’ils pourraient avoir été produits par un événement cataclysmique, tel qu’une fusion de trous noirs supermassifs ou une série d’explosions stellaires.
Cependant, ce nouvel ORC, catalogué sous le nom J1802-3353 et surnommé Kýklos (mot grec signifiant « cercle »), se trouve à seulement six degrés au-dessus du plan galactique, c’est-à-dire près du centre de la Voie lactée vu depuis la Terre. Cette proximité apparente pourrait toutefois n’être qu’une coïncidence ; il est possible que Kýklos soit beaucoup plus près ou plus loin du centre galactique, situé à 26 000 années-lumière.
Kýklos mesure 80 secondes d’arc de large dans le ciel et est visible uniquement aux longueurs d’onde radio. Cet anneau est mince, de seulement 6 secondes d’arc d’épaisseur, et presque parfaitement circulaire. Contrairement aux autres ORC, Kýklos présente un spectre radio remarquablement plat, c’est-à-dire sans raies spectrales distinctes, ce qui le distingue encore plus des autres ORC découverts jusqu’à présent.
L’origine possible de Kýklos
L’équipe de Bordiu a envisagé diverses hypothèses pour expliquer l’origine de Kýklos. L’une des premières hypothèses examinées était celle d’une origine extragalactique, étant donné la présence de trois galaxies répertoriées par la mission Gaia de l’Agence spatiale européenne à l’intérieur de Kýklos. Cependant, la présence de ces galaxies ne semble pas expliquer le spectre plat de Kýklos, ce qui a conduit les chercheurs à envisager une origine galactique.
Les vestiges de supernova, qui sont souvent des structures circulaires produites par l’explosion d’une étoile, ont également été considérés. Toutefois, Kýklos n’émet pas de rayons X, contrairement aux restes de supernova qui en produisent habituellement. Bien que plusieurs pulsars (étoiles à neutrons en rotation) aient été détectés à l’intérieur de l’anneau, leur lien avec Kýklos n’a pas été établi.
Une autre hypothèse est celle d’une nébuleuse planétaire, c’est-à-dire l’enveloppe d’une étoile mourante. Cependant, une telle nébuleuse émet généralement une lumière visible en hydrogène-alpha, qui n’a pas été détectée dans le cas de Kýklos.
Finalement, l’hypothèse la plus probable semble être celle d’une étoile Wolf-Rayet, un type d’étoile massive connue pour générer des vents de radiation puissants capables de souffler ses couches externes dans l’espace. Ces étoiles sont souvent associées à des nébuleuses, mais ces dernières peuvent être rapidement détruites par les vents intenses. Bien que l’équipe n’ait pas encore identifié d’étoile Wolf-Rayet à l’intérieur de Kýklos, la possibilité demeure, surtout si l’on considère le spectre plat typique de ces étoiles en perte de masse.
Bien que l’origine de Kýklos reste incertaine, les chercheurs espèrent résoudre ce mystère grâce à des observations futures, notamment avec le télescope spatial James-Webb. Les données spectrales supplémentaires pourraient permettre de confirmer ou d’infirmer l’hypothèse de l’étoile Wolf-Rayet. Par ailleurs, des astronomes font une étrange découverte aux confins du Système solaire.