Une lueur fantomatique entoure le système solaire et personne ne peut l’expliquer

Une nouvelle analyse des données de Hubble l’a confirmé : Il y a trop de lumière dans l’espace autour du système solaire.

La lumière zodiacale est l’éclat de la lumière solaire qui se reflète sur la poussière dans le plan du système solaire. (ESO/P. Horálek)

Pas beaucoup de lumière supplémentaire, bien sûr. Juste une lueur subtile, fantomatique, un léger excès qui ne peut être pris en compte dans un recensement de tous les objets émettant de la lumière.

Toutes les étoiles et galaxies qui entourent le système solaire – et la lumière zodiacale, c’est-à-dire la poussière sur le plan du système solaire – rien de tout cela ne peut expliquer ce que les astronomes appellent désormais la “lumière fantôme”.

Après avoir analysé 200 000 images de Hubble et pris des milliers de mesures dans le cadre d’un projet appelé SKYSURF, une collaboration internationale est sûre que la lumière excédentaire est réelle.

Et, de plus, ils ne parviennent pas à l’expliquer. Il existe des possibilités, mais aucune d’entre elles n’a été confirmée. Pas encore, en tout cas.

La possibilité la plus forte ? Un composant de poussière du système solaire que nous n’avons pas encore directement détecté : de minuscules particules de poussière et de glace provenant d’une population de comètes voyageant vers l’intérieur depuis les zones sombres du système solaire, réfléchissant la lumière du soleil et générant une lueur diffuse et globale.

Cette source serait un peu plus proche de nous que la lumière supplémentaire détectée par la sonde spatiale New Horizons, qui a trouvé un excès de lumière optique dans l’espace au-delà de Pluton, en dehors du système solaire.

“Si notre analyse est correcte, il y a une autre composante de poussière entre nous et la distance où New Horizons a effectué des mesures. Cela signifie qu’il s’agit d’une sorte de lumière supplémentaire provenant de l’intérieur de notre système solaire”, explique l’astronome Tim Carleton de l’Arizona State University.

“Comme notre mesure de la lumière résiduelle est plus élevée que celle de New Horizons, nous pensons qu’il s’agit d’un phénomène local qui ne provient pas de l’extérieur du système solaire. Il s’agit peut-être d’un nouvel élément du contenu du système solaire qui a fait l’objet d’hypothèses mais qui n’a pas été mesuré quantitativement jusqu’à présent.”

Il y a beaucoup de choses vraiment brillantes qui flottent dans l’Univers : des planètes, des étoiles, des galaxies, et même du gaz et de la poussière. Et en général, ce sont les éléments brillants que nous voulons observer. La détection de la lumière ambiante dans les espaces interstitiels – l’espace interplanétaire, interstellaire et intergalactique – est donc une tâche délicate.

Cependant, lorsque nous regardons, nous nous apercevons parfois que les choses ne sont pas telles que nous les attendons.

Par exemple, quelque chose que nous ne pouvons pas expliquer dans le centre galactique produit de la lumière à haute énergie. Voyager I a trouvé un excès de luminosité associé à l’hydrogène à la limite du système solaire. Il y a la détection de New Horizons. Les choses semblent étrangement lumineuses là-bas.

Illustration du nuage de poussière cométaire qui pourrait être à l’origine de la lueur. (NASA, ESA, Andi James/STScI)

L’objectif de SKYSURF était de caractériser pleinement la luminosité du ciel.

“Plus de 95 % des photons contenus dans les images des archives de Hubble proviennent de distances inférieures à 3 milliards de kilomètres de la Terre. Depuis les tout premiers jours de Hubble, la plupart des utilisateurs de Hubble ont écarté ces photons du ciel, car ils s’intéressent aux objets discrets et peu lumineux des images de Hubble, tels que les étoiles et les galaxies”, explique Rogier Windhorst, astronome et vétéran de Hubble, de l’Arizona State University.

“Mais ces photons du ciel contiennent des informations importantes qui peuvent être extraites grâce à la capacité unique de Hubble à mesurer les faibles niveaux de luminosité avec une grande précision au cours de ses trois décennies de vie.”

À travers trois articles distincts, les chercheurs ont parcouru les archives de Hubble à la recherche de signes de galaxies faibles que nous aurions pu manquer, et ont quantifié la lumière qui devrait être émise par les objets connus pour briller.

L’équipe chargée de rechercher les galaxies cachées a déterminé que le nombre de galaxies manquées n’était pas suffisant pour expliquer le surplus de lumière.

Selon les scientifiques, l’excès résultant était équivalent à une lueur constante émise par 10 lucioles dans tout le ciel.

Cela peut sembler peu, mais c’est suffisant pour savoir que nous passons à côté de quelque chose. Et c’est important. De plus en plus, les scientifiques trouvent des moyens de voir la lumière entre les étoiles. S’il y a un excès local, nous devons le savoir, car cela pourrait fausser notre compréhension des lueurs fantômes plus lointaines.

Et, bien sûr, il y a l’impact que cela pourrait avoir sur notre compréhension du système solaire et de la façon dont il est constitué.

“Lorsque nous regardons le ciel nocturne, nous pouvons apprendre beaucoup de choses sur l’atmosphère de la Terre. Hubble est dans l’espace”, explique l’astronome Rosalia O’Brien de l’Arizona State University.

“Lorsque nous regardons ce ciel nocturne, nous pouvons apprendre beaucoup de choses sur ce qui se passe dans notre galaxie, notre système solaire et à grande échelle comme l’Univers tout entier.”

Les trois articles publiés sur SKYSURF ont été publiés dans The Astronomical Journal et The Astrophysical Journal Letters, et peuvent être consultés ici, ici et ici. Un quatrième article, soumis à The Astronomical Journal et qui n’a pas encore été publié, peut être consulté sur le serveur de préimpression arXiv.

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Source : Science Alert – Traduit par Anguille sous roche