Un vaisseau spatial de la NASA détecte un mystérieux rayonnement aux confins du Système solaire

La sonde spatiale New Horizons, lancée par la NASA en janvier 2006, poursuit son voyage bien au-delà de Pluton et de la ceinture de Kuiper. En pointant ses instruments vers une région sombre du ciel située aux pôles galactiques pendant plus de 200 heures, elle a détecté une lumière de fond beaucoup plus intense que ce que les scientifiques attendaient, et personne ne sait encore pourquoi.

Une mission historique tournée vers l’inconnu 

La sonde New Horizons a marqué l’histoire en devenant le premier engin spatial à explorer de près Pluton et ses lunes en 2015. Après ce succès, la mission a poursuivi son voyage pour atteindre en 2019 l’astéroïde Arrokoth, situé dans la ceinture de Kuiper, à des milliards de kilomètres de la Terre. Cet astéroïde reste à ce jour l’objet le plus éloigné jamais étudié de près par l’humanité.  

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Mais la mission de New Horizons ne s’est pas arrêtée là. Toujours en activité, la sonde continue de collecter des données uniques grâce à ses instruments scientifiques. Actuellement située à plus de 61 unités astronomiques (UA) de la Terre (soit 61 fois la distance entre la Terre et le Soleil), la sonde est désormais deux fois plus éloignée de notre planète que ne l’était Pluton lors du survol de 2015.

À une telle distance, la lumière du Soleil, ainsi que les gaz et poussières du Système solaire interne, sont beaucoup moins gênants, ce qui permet à l’équipe scientifique d’utiliser la sonde pour observer le rayonnement cosmique ultraviolet. Étudier ce rayonnement de fond, comme le rayonnement cosmique micro-onde (CMB), aide à mieux comprendre l’expansion de l’Univers et l’évolution des galaxies.

Une lumière plus intense que prévu

En 2023, alors que New Horizons se trouvait à environ 57 UA du Soleil, son équipe scientifique a entrepris d’observer une région sombre du ciel dans les pôles galactiques de la Voie lactée. Pendant 200 heures, les instruments de la sonde, en particulier le spectromètre ultraviolet Alice, ont analysé cette zone éloignée. Ces observations ont été choisies en partie parce que cette région se trouvait dans l’ombre de la sonde, minimisant ainsi les interférences.

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Bien que des études similaires aient déjà été réalisées, le fait que la sonde se trouve aussi loin dans le Système solaire facilite grandement l’analyse. Le but de cette observation était d’étudier le rayonnement ultraviolet de fond. En corrigeant les éventuels signaux émis par la sonde elle-même, les chercheurs espéraient obtenir un aperçu clair de ces émissions. 

En analysant ces observations, les scientifiques ont découvert que la luminosité de cette région de l’espace est environ deux fois plus intense que prévu. Les modèles actuels attribuent ce rayonnement aux étoiles supergéantes de type O et B, aux galaxies non résolues, ainsi qu’à l’émission de gaz ionisé et d’hydrogène chaud. Cependant, même en prenant en compte ces facteurs, une grande partie de la lumière observée demeure inexpliquée.

« Environ la moitié de cette luminosité supplémentaire peut être attribuée à des sources connues, mais l’origine du reste du rayonnement reste un mystère », expliquent les chercheurs dans leur étude, actuellement disponible sur arXiv.

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Quelles implications pour la cosmologie ?

Cette découverte pourrait signifier que l’univers abrite des sources de lumière ultraviolette encore inconnues. Ces sources pourraient être liées à des phénomènes astrophysiques que nous ne comprenons pas encore, ou à des objets que nos instruments actuels ne parviennent pas à détecter.  

Les émissions dans la bande ultraviolette lointaine (FUV) sont cruciales pour étudier plusieurs phénomènes astrophysiques, explique l’équipe dans l’article. Ces phénomènes incluent la formation d’étoiles massives, le comportement du gaz ionisé dans le milieu interstellaire, le rôle de la poussière dans le chauffage des nuages interstellaires et la transition des matériaux interstellaires entre des états atomiques et moléculaires sous l’effet de la lumière ultraviolette.

Bien que la source de cette lumière reste pour l’instant inconnue, les scientifiques ne manqueront pas d’outils pour poursuivre leurs investigations. La NASA prévoit de lancer la mission UltraViolet Explorer (UVEX) en 2030, un télescope dédié à l’étude des émissions ultraviolettes dans l’espace profond. Les données collectées par cette future mission pourraient fournir des indices pour identifier l’origine de cette lumière mystérieuse.

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