Des astronomes ont dévoilé une nouvelle modélisation tridimensionnelle du champ magnétique de la Voie lactée, démontrant que la limite s’étendant près du bras du Sagittaire ne forme pas un mur vertical, mais un plan incliné coupant le disque galactique en diagonale au-dessus de notre région.
Une structure magnétique bien plus complexe que prévu dans la Voie lactée
La Voie lactée possède un champ magnétique invisible indispensable à sa survie, sans lequel l’ensemble de la galaxie s’effondrerait sous l’effet de la gravité. Toutefois, cartographier cette structure depuis l’intérieur représente un défi majeur pour les scientifiques. Pour y parvenir, les chercheurs analysent les ondes radio traversant le gaz magnétisé, observant comment leur orientation pivote au cours du trajet à travers l’espace, un phénomène physique connu sous le nom de rotation de Faraday. Grâce à ces données, une équipe internationale menée par l’Université de Colombie-Britannique Okanagan a dressé une image inédite de la structure magnétique galactique.
Le projet s’appuie sur des observations réalisées avec un radiotélescope de 15 mètres situé à l’Observatoire fédéral de radio-astrophysique, près de Penticton en Colombie-Britannique, rattaché au Conseil national de recherches du Canada. Cette antenne a servi à collecter le relevé DRAGONS, conçu pour balayer l’ensemble du ciel boréal sur une large plage de fréquences radio. Selon les analyses publiées dans The Astrophysical Journal et The Astrophysical Journal Supplement Series, cette couverture spectrale étendue permet de dissocier des signaux qui se superposaient auparavant le long d’une même ligne de visée.
Le mystère de l’inversion magnétique dans le bras du Sagittaire
Près du système solaire, le champ magnétique cohérent à grande échelle s’oriente principalement dans le sens des aiguilles d’une montre lorsque l’on observe la galaxie depuis son pôle nord. En revanche, à mesure que l’on se dirige vers le bras du Sagittaire et au-delà, ce champ change de direction pour tourner dans le sens inverse. Jusqu’à présent, les schémas traditionnels représentaient cette frontière sous la forme d’une cloison plane et rigide, dressée perpendiculairement au disque galactique.
Cependant, l’analyse des données de rotation de Faraday a contraint les astronomes à revoir cette géométrie simpliste. Rebecca Booth, doctorante à l’Université de Calgary, a développé un nouveau modèle tridimensionnel pour expliquer cette transition observée dans les données. Ce travail s’appuie sur des indices préalablement identifiés en 2017 par Anna Ordog et ses collègues, qui avaient relevé un gradient diagonal dans les cartes de rotation.
Rebecca Booth, de l’Université de Calgary, a expliqué que ses travaux présentaient un nouveau modèle tridimensionnel pour l’inversion du champ magnétique.
Une technologie de pointe pour explorer le milieu interstellaire
L’approche adoptée par l’équipe trouve ses racines dans une proposition formulée en 1966, suggérant que l’observation d’ondes radio polarisées sur de multiples fréquences permettrait de restituer en trois dimensions le champ magnétique galactique. À l’époque, les instruments disponibles ne disposaient pas de la technologie nécessaire pour exploiter cette méthode à grande échelle. Les relevés modernes menés avec le télescope de 15 mètres du DRAO, initialement conçu comme un prototype pour le projet international SKA, ont transformé cette hypothèse en réalité.
Le relevé DRAGONS, piloté par Anna Ordog, a mobilisé des étudiants de l’UBCO et de l’Université de Calgary pour analyser les signaux initiaux, éliminer les interférences radio d’origine humaine et valider la qualité des données. Les observations indiquent que plus de la moitié du ciel présente des structures magnétiques qualifiées de complexes sur le plan de Faraday, révélant une imbrication de signaux bien plus riche que ne le laissaient supposer les relevés antérieurs plus étroits.
Ces travaux fournissent à la communauté scientifique internationale une base de données complète et des modèles actualisés indispensables pour simuler l’évolution future de la Voie lactée, confirmant l’importance cruciale des relevés spectraux à large bande pour décoder l’architecture invisible de notre galaxie.
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