Le disque de notre Galaxie spirale, la Voie lactée, n’est pas homogène et en particulier elle possède des bras spiraux qui sont des ondes de densité dans le fluide autogravitant des étoiles composant ce disque. Notre Soleil boucle son orbite galactique en environ 250 millions d’années, ce qui veut dire que le Système solaire traverse à plusieurs reprises les bras galactiques pendant ce temps là.
On spécule depuis longtemps sur l’influence que cela pourrait avoir sur le climatclimat de la Terre, en raison notamment de modifications du flux des rayons cosmiquesrayons cosmiques et des poussières à chacun de ces passages. Rien de concluant jusqu’à présent.
Une idée similaire vient pourtant d’être étudiée par une équipe de recherche internationale dirigée par l’Université de Vienne, comme on peut s’en convaincre en lisant un article publié dans Astronomy & Astrophysics et dont une version en accès libre se trouve sur arXiv.
Selon ces chercheurs, il y a environ 14 millions d’années, le Système solaire a traversé le complexe de formation d’étoiles d’OrionOrion. Riche en poussière, c’est un composant de la structure galactique de l’onde de Radcliffe. Ce changement dans les conditions externes du milieu interstellaire, enveloppant l’héliosphèrehéliosphère de notre Système solaire, y aurait fait augmenter l’afflux de poussière interstellairepoussière interstellaire, influençant potentiellement le climat de la Terre et laissant des traces dans les archives géologiques.
Dans un communiqué de l’Université de Vienne, João Alves, professeur d’astrophysiqueastrophysique à l’université de Vienne et co-auteur de l’étude mettant en avant cette hypothèse, explique : « Cette découverte s’appuie sur nos travaux antérieurs d’identification de l’onde de Radcliffe. » Elle provient plus précisément de l’étude des données de la mission GaiaGaia de l’Agence spatiale européenneAgence spatiale européenne (ESA) et d’observations spectroscopiques.
Le chercheur précise : « Nous avons traversé la région d’Orion alors que des amas d’étoiles bien connus comme NGCNGC 1977, NGC 1980 et NGC 1981 se formaient. Cette région est facilement visible dans le ciel d’hiverhiver dans l’hémisphère Nordhémisphère Nord et d’été dans l’hémisphère Sudhémisphère Sud. Cherchez la constellation d’Orionconstellation d’Orion et la nébuleuse d’Orionnébuleuse d’Orion (Messier 42) : notre Système solaire est venu de cette direction ! ».
Un peu comme dans le célèbre documentaire Les puissances de 10, cette vidéo nous fait décoller de la surface de la Terre pour quitter ensuite le disque de notre Galaxie spirale, la Voie lactée. On peut voir alors au-dessus du bras spirale d’Orion un ensemble de pouponnières d’étoiles en rouge formant la mystérieuse « Vague de Radcliffe ». © Alyssa Goodman, Harvard University
La mystérieuse « Vague de Radcliffe »
Rappelons que les instruments de la mission Gaia permettent de faire de l’astrométrie en 3D, c’est-à-dire de mesurer précisément les positions et les vitessesvitesses des étoiles dans la Voie lactéeVoie lactée. Les astronomesastronomes savent comment lire dans ces mesures l’histoire passée de notre Galaxie et ils se sont donc transformés avec Gaia en archéologues galactiques. Tout comme les archéologues terrestres peuvent tirer des informations sur les civilisations passées en étudiant les structures architecturales qu’elles ont laissées et leur composition, leurs collègues astronomes peuvent obtenir de précieuses informations en étudiant des rassemblements d’étoiles et leur composition chimique dans la Voie lactée.
Il y a quelques années, ils avaient ainsi fait la découverte de la plus grande structure composée de grands nuagesnuages de gazgaz et de poussières en interaction gravitationnelle connue à ce jour dans la Galaxie : des centaines de ces nébuleuses rassemblant des pouponnières d’étoiles dans une sorte de ruban ondulant sur 9 000 années-lumièreannées-lumière, large d’environ 400 années-lumière et passant à seulement 500 années-lumière du Soleil. Cette structure semblant se présenter comme une onde qui s’est propagée (ce dernier point reste à prouver) dans la matièrematière galactique, en créant au passage de nouvelles étoiles, a été nommée la « VagueVague de Radcliffe » (Radcliffe Wave en anglais, comme le nom du site dédié à son étude) par les chercheurs du Radcliffe Institute for Advanced Study de Harvard, impliqués dans sa découverte avec Gaia.
Déjà, à l’époque, João Alves s’y trouvait impliqué et il avait dirigé la rédaction de l’article annonçant la découverte de la Vague de Radcliffe. Il ne cachait pas sa perplexité « Nous ne savons pas ce qui cause cette forme », ajoutant tout de même qu’il pourrait s’agir, dans le fluide d’étoiles composant la Voie lactée, de la manifestation de l’équivalent de l’onde qui se forme lorsque l’on jette une pierre dans un étang, c’est-à-dire « comme si quelque chose d’extraordinairement massif avait atterri dans notre Galaxie ».
Dans un article que Futura avait déjà publié à l’époque au sujet de la Vague de Radcliffe, nous expliquions également qu’elle s’élève à 500 années-lumière au-dessus du disque galactique et qu’elle contient environ trois millions de fois la massemasse du Soleil. Comme l’explique également Catherine Zucker, l’une des membres de l’équipe d’astronomes qui l’ont découverte : « Nous n’avons pas de précédent pour ce type de structure dans la Galaxie » et la chercheuse de Harvard ajoute qu’aucune structure ondulatoire comme celle-ci « n’a encore été vue dans des simulations de galaxies comme notre Voie lactée » d’où la perplexité de João Alves et ses collègues.
Toutefois, les astronomes pensaient déjà que cette structure est associée au bras d’Orion, l’un des bras spiraux de la Voie lactée.
João Alves nous parle de la Voie lactée. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l’écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Radcliffe Institute for Advanced Study
Un climat modifié par la poussière interstellaire ?
Les données de Gaia sont intrigantes car elles indiquent que le passage du Système solaire à travers la région d’Orion s’est produit il y a environ 18,2 à 11,5 millions d’années, la période la plus probable se situant entre 14,8 et 12,4 millions d’années. Or, les paléoclimatologues ont établi depuis longtemps que cette période correspond à la transition climatique du MiocèneMiocène moyen qui voit la température de la Terre baisser et l’apparition d’une calotte glaciairecalotte glaciaire antarctique permanente après une phase chaude.
Il est tentant d’expliquer ces changements par une injection de poussière interstellaire dans l’héliosphère à ce moment-là, poussière qui aurait fait baisser l’intensité du rayonnement solairerayonnement solaire sur Terre et donc refroidit le climat.
Efrem Maconi, auteur principal de l’article publié dans Astronomy & Astrophysics et doctorant à l’Université de Vienne, est cependant prudent dans le communiqué de cette Université.
« Bien que les processus sous-jacents responsables de la transition climatique du Miocène moyen ne soient pas entièrement identifiés, les reconstructions disponibles suggèrent qu’une diminution à long terme de la concentration atmosphérique de dioxyde de carbonedioxyde de carbone, un gaz à effet de serregaz à effet de serre, est l’explication la plus probable, bien que de grandes incertitudes existent. Cependant, notre étude souligne que la poussière interstellaire liée au croisement de l’onde de Radcliffe pourrait avoir eu un impact sur le climat de la Terre et potentiellement joué un rôle lors de cette transition climatique.
Pour modifier le climat de la Terre, la quantité de poussière extraterrestre sur Terre devrait être beaucoup plus importante que ce que les données suggèrent jusqu’à présent.
Les recherches futures exploreront l’importance de cette contribution. Il est essentiel de noter que cette transition climatique passée et le changement climatique actuel ne sont pas comparables, puisque la transition climatique du Miocène moyen s’est déroulée sur des échelles de temps de plusieurs centaines de milliers d’années.
En revanche, l’évolution actuelle du réchauffement climatiqueréchauffement climatique se produit à un rythme sans précédent sur des décennies, voire des siècles, en raison de l’activité humaine. »
