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La Terre est au centre d’une « bulle grumeleuse » de 1 000 années-lumière

Crédits : Leah Hustak (STScI)

Le Système solaire évolue aujourd’hui en plein milieu d’une bulle de mille années-lumière de large, dont la coquille donne naissance à des milliers de nouvelles étoiles. Dans le cadre d’une nouvelle étude, des astronomes ont pu déterminer le nombre d’explosions d’étoiles à l’origine de cette énorme structure cosmique.

Il y a une cinquantaine d’années, des chercheurs se sont aperçus que la Terre et le reste du Système solaire évoluaient au cœur d’un gigantesque vide après avoir pris conscience qu’aucune étoile ne s’était formée à l’intérieur depuis au moins quatorze millions d’années. Les seules étoiles évoluant à l’intérieur de cette « bulle locale » existaient avant qu’elle n’émerge ou se sont formées à l’extérieur avant de finalement la traverser. C’est notamment le cas du Soleil.

Nous savons également que cette bulle n’est pas sphérique, mais de forme irrégulière et très bosselée. Cette configuration laissait à penser que plusieurs explosions d’étoile (ou supernovae) en étaient responsables. Ces événements auraient alors libéré les matériaux nécessaires à la fabrication de nouvelles étoiles, avant que celles-ci ne se forment finalement à plusieurs centaines d’années-lumière. Cela expliquerait la présence de ces poussières d’étoiles observées aux abords de cette bulle.

Dans le cadre d’une nouvelle étude publiée dans Nature, des chercheurs ont finalement pu déterminer le nombre de supernovae nécessaires pour creuser un tel vide cosmique.

Une quinzaine de supernovae

Les chercheurs ont utilisé les données obtenues par l’observatoire Gaia, de l’Agence spatiale européenne (ESA). Ces dernières ont permis de créer une carte 3D de la surface de la bulle locale et calculer la trajectoire des sept principales régions de formation d’étoiles qui constituent sa « coquille ». Ces observations ont également permis aux chercheurs de déterminer que ce vide cosmique s’étendait dans l’espace à environ 6,4 km par seconde. L’équipe a ensuite pu déterminer le nombre de supernovae nécessaires pour le creuser.

« Nous avons pu déterminer la quantité d’élan actuellement présente dans la surface en expansion de la bulle locale et la comparer à la quantité d’élan qui a dû être injectée par les supernovae pour alimenter son expansion« , notent les auteurs. « Nous estimons que quinze supernovae ont été nécessaires pour alimenter cette expansion compte tenu de l’élan actuel« . Ces supernovae sont probablement originaires de deux amas d’étoiles distincts.

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Impression d’artiste de SN2016aps, la supernova la plus brillante enregistrée à ce jour. Crédits : Aaron Geller / Northwestern University

Le Soleil n’est que de passage

Les chercheurs soulignent également que si Terre est actuellement située au cœur de cette bulle, le Soleil se situait à environ 1 000 années-lumière au moment de sa formation. Notre système aurait finalement intégré la structure il y a seulement cinq millions d’années. Il devrait finalement en sortir dans environ huit millions d’années.

Selon le principe copernicien, qui propose que les humains ne soient pas des observateurs privilégiés de l’Univers et que la Terre n’ait pas d’emplacement « spécial » dans la galaxie, la position de notre planète à l’intérieur de cette bulle suggère que ces structures sont probablement très courantes.

« Nous pensons que ces bulles interagissent les unes avec les autres, les régions de formation d’étoiles se trouvant aux intersections de bulles« , concluent les auteurs. La Voie lactée, par conséquent, « ressemblerait à un fromage suisse dont les trous sont creusés par des supernovae et où de nouvelles étoiles peuvent se former autour« .