L'espace est-il vraiment noir ?

2024 Auteur: Seth Attwood | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-16 16:04

Lorsque nous regardons dans le ciel nocturne, il semble que l'obscurité enveloppe tout autour, surtout si le ciel est couvert et que les étoiles ne sont pas visibles. Capturées par les télescopes spatiaux et généreusement partagées avec le grand public, planètes, galaxies et nébuleuses brillent sur fond d'espace noir et froid. Mais l'espace est-il vraiment noir ?

Selon de nouvelles recherches, l'univers n'est peut-être pas aussi sombre que le pensaient les astronomes. A l'aide des caméras de la station interplanétaire automatique New Horizons, qui s'est une fois rendue à Pluton pour mesurer l'obscurité de l'espace interplanétaire, les chercheurs ont conclu que nous avons encore une mauvaise idée de ce qu'est l'univers.

Les résultats obtenus au cours de l'étude ont montré qu'à six milliards de kilomètres du Soleil, loin des planètes brillantes et de la lumière diffusée par la poussière interplanétaire, l'espace vide était environ deux fois plus lumineux que prévu.

L'espace est-il sombre ?

Pendant des siècles, l'obscurité du ciel nocturne a été à l'origine d'un paradoxe nommé d'après l'astronome allemand Heinrich Wilhelm Olbers. Vraisemblablement, dans un univers statique infini, chaque ligne de vue se termine par une étoile, alors le ciel ne devrait-il pas être aussi brillant que le soleil ? Les astronomes savent aujourd'hui que l'univers a 13,8 milliards d'années et qu'il s'étend avec une accélération. En conséquence, la plupart des lignes de visée ne se terminent pas aux étoiles, mais à la lueur déclinante du Big Bang, et les ondes lumineuses sont maintenant si étendues qu'elles sont invisibles à l'œil nu. C'est ce qui rend le ciel sombre. Mais à quel point les ténèbres sont-elles sombres ?

Des chercheurs du National Optical Astronomical Observatory en Arizona ont étudié la lumière dans l'espace lointain à l'aide de la mission New Horizons de la NASA.

La station spatiale New Horizons a été lancée le 19 janvier 2006 et a survolé Pluton le 14 juillet 2015. Le 1er janvier 2019, New Horizons a survolé Arrocot, anciennement appelé Ultima Thule, l'un des innombrables icebergs spatiaux qui peuplent la ceinture de Kuiper à la périphérie du système solaire. Aujourd'hui, la station poursuit avec succès son voyage dans l'espace.

Les mesures des astronomes, publiées dans la nouvelle étude, sont basées sur sept images de l'imageur thermique de reconnaissance à longue portée New Horizons prises alors que la station se trouvait à environ 2,5 milliards de kilomètres de la Terre. À cette distance, le vaisseau spatial s'est retrouvé bien au-delà de la lueur des planètes ou de la poussière interplanétaire, ce qui pourrait potentiellement affecter la qualité des images.

« Avoir un télescope au bord du système solaire nous permet de nous demander à quel point il fait vraiment noir dans l'espace », écrivent les auteurs de l'article, publié sur le serveur de préimpression Arxiv. « Au cours de notre travail, nous avons utilisé des images d'objets distants dans la ceinture de Kuiper. Soustrayez-les, ainsi que toutes les étoiles, et vous aurez un ciel dégagé."

Photos de la mission New Horizons de la NASA

Selon le New York Times, la caméra New Horizons est un "formateur de lumière blanche" qui accepte la lumière dans un large spectre, couvrant les ondes visibles et certaines ondes ultraviolettes et infrarouges. Les images résultantes ont ensuite été traitées - dans toutes les images, toute la lumière de toutes les sources connues des astronomes a été supprimée, y compris toutes les étoiles relativement proches.

En traitant les images obtenues, les chercheurs ont également supprimé la lumière émanant des galaxies, qui, comme le pensent les auteurs des travaux scientifiques, existent, mais n'ont pas encore été détectées. En conséquence, des images de l'espace lointain ont été obtenues sans aucune pollution lumineuse. Fait intéressant, même si toutes les sources lumineuses (connues et inconnues) ont été supprimées, il y a encore beaucoup de lumière dans les images résultantes. L'origine exacte de la lumière restante est inconnue.

Les chercheurs pensent que la lumière peut provenir d'étoiles ou de galaxies encore inconnues. Cependant, il ne peut être exclu que la lumière dans les images résultantes puisse être quelque chose de complètement nouveau. D'autres recherches seront sans aucun doute menées à mesure que les scientifiques continueront de rechercher des sources de pollution lumineuse, mais la source de photons lumineux supplémentaires reste un mystère aujourd'hui.

Selon Dan Hooper, un physicien au Laboratoire national de l'accélérateur Fermi à Batavia, il a suggéré que la mystérieuse matière noire est le coupable de l'éclairage supplémentaire. Dans un e-mail au New York Times, il a déclaré que lui et ses collègues, réfléchissant à une éventuelle source de lumière, n'avaient jamais proposé de nouvelle physique pour expliquer sa présence dans les images, "à l'exception de quelques options vraiment peu attrayantes".

On pense que l'Univers est rempli de "matière noire", dont le contenu exact est inconnu, mais dont la gravité forme l'espace visible pour nous. Selon certaines théories, cette matière pourrait être constituée de nuages de particules subatomiques exotiques qui se désintègrent radioactivement ou entrent en collision et s'annihilent dans des sursauts d'énergie qui ajoutent de la lumière à la lueur universelle. Un autre indice possible pourrait être une erreur courante.

Selon les auteurs de l'étude, la possibilité que les astronomes se soient trompés et aient raté la source de lumière existe, la vérité n'est que de 5%. Eh bien, j'espère que les recherches futures pourront faire la lumière sur cette zone sombre de l'espace proche.