Voyager 1 est à 14 milliards de kilomètres et capte un étrange bourdonnement cosmique… qu'est-ce que c'est?

En septembre 1977, Voyager 1 a été lancé dans l'espace lors d'un voyage pour visiter Jupiter et Saturne, avant de se diriger vers les étoiles. L'explorateur robotique de la NASA a atteint l'héliopause – quittant le système solaire (selon une norme majeure) – en 2012.

Maintenant, une nouvelle étude axée sur un bourdonnement entendu par l'espace intrépide montre que ce signal négligé pourrait nous en dire beaucoup sur le vide lointain se trouvant à l'extérieur de notre système solaire.

Voyager 1 est maintenant à plus de 22,5 milliards de kilomètres (14 milliards de miles) de la Terre, planant à travers un mélange diffus de particules et de gaz appelé le milieu interstellaire. On pense que ce bourdonnement, enregistré depuis 2017, est le résultat des ondes plasma dans cette soupe cosmique.

« Il est très faible et monotone, car il se trouve dans une bande passante de fréquence étroite. Nous détectons le léger bourdonnement persistant du gaz interstellaire », explique Stella Koch Ocker doctorante en astronomie à l’Université Cornell.

Waves? C'est l'heure d'un bidonville! Quelle? Ils sont déjà dépassés?

Deux ans après son lancement, Voyager 1 a rencontré Jupiter en 1979 et Saturne trois ans plus tard. Lorsque le vaisseau spatial de la NASA a dépassé l'héliopause (une bulle magnétique, entraînée par le Soleil) en août 2012, il voyageait à plus de 60 000 km/h (38 000 mi/h).

Le milieu interstellaire – une soupe de particules et de rayonnement – ​​est souvent décrit comme étant calme et serein – mais cela semble maintenant être une notion erronée. Comme les océans sur Terre, le milieu interstellaire s'est avéré être rempli de vagues.

Les plus grandes de ces vagues résultent de la rotation de notre galaxie, alors que l'espace se frotte contre lui-même, formant des houles s'étendant sur des dizaines d'années-lumière. Les supernovae produisent des ondes plus petites (quoique toujours importantes), tandis que les éruptions solaires de notre propre Soleil, poussant à travers l'héliopause, sont responsables des plus petites ondulations.

Ces ondes peuvent informer les astronomes de la densité. du milieu interstellaire. Leur énergie fait vibrer les électrons à des fréquences spécifiques, en fonction de la densité des   électrons entourant le vaisseau spatial. Des fréquences plus élevées révèlent la présence de plus grandes densités au sein de la matrice ténue.

« Le milieu interstellaire est comme une pluie calme ou douce. Dans le cas d'une explosion solaire, c'est comme détecter un éclat de foudre dans un orage, puis c'est de nouveau une pluie douce », explique James Cordes, professeur d'astronomie à Cornell.

L'étude des vagues a ses hauts et ses bas

Le pèlerin lointain vers les étoiles a maintenant passé huit ans à explorer le vide entre les étoiles. Lentement, les astronomes et les astrophysiciens forment de nouvelles idées sur cette région de l'espace à partir des découvertes des deux vaisseaux spatiaux Voyager .

« Le système d'ondes de plasma Voyager 1 a donné des estimations ponctuelles de la densité du plasma couvrant environ 30 au d'espace interstellaire, révélant un gradient de densité à grande échelle et des turbulences en dehors de l'héliopause », chercheurs écrit dans la revue Nature Astronomy.

Après avoir traversé l' l'espace interstellairel'instrument Plasma Wave System à bord de Voyager 1 a enregistré des changements dans le milieu interstellaire causés par l'influence de notre étoile lointaine.

Même maintenant, cependant, ce vaisseau spatial de la NASA est encore assez proche de l'héliosphère que la plupart des «vagues» dans l'océan ressenties par le vaisseau spatial sont le résultat des effets solaires. Cependant, à mesure que le vaisseau spatial s'éloignera du Soleil les effets d'autres étoiles deviendront plus importants.

«Nous avons quelques idées sur la distance dont le Voyager aura besoin pour commencer à voir plus pur eaux interstellaires, pour ainsi dire. Mais nous ne savons pas exactement quand nous arriverons à ce point », Ocker explique .

Cette nouvelle étude représente (probablement) la première mesure continue de matériau interstellaire. Les chercheurs suggèrent que les perturbations de faible niveau dans les ondes de plasma pourraient être plus importantes que prévu, permettant pour la première fois l'étude de ces perturbations sur une longue période.

Des études antérieures reposaient sur l'attente jusqu'à ce que le Soleil influence ces limites extérieures de la planète.  Système solairepermettant de voir des ondulations dans le milieu interstellaire.

« V'Ger doit évoluer. C’est la connaissance qui a atteint les limites de cet univers et elle doit évoluer. Ce qu'il faut à son dieu, docteur, c'est la réponse à sa question, "n'y a-t-il rien de plus?" »- Commandant Spock, Star Trek: Le film

Les chercheurs ont trouvé ce signal solitaire et faible — une émission d'onde plasma, comme une seule note qui change avec le temps — enregistrée par Voyager au fil des années. En mesurant le changement de hauteur, il a été possible de cartographier la densité du milieu interstellaire à travers lequel Voyager 1.

Ils ont trouvé que la densité du milieu interstellaire autour de Voyager 1 a augmenté de 4000% entre 2013 et 2014, atteignant les valeurs actuelles en 2015.

«Indépendamment de ce que fait le soleil, Voyager renvoie détail. L’engin dit: «Voici la densité dans laquelle je nage en ce moment. Et voilà maintenant. Et la voici maintenant. Et le voici maintenant. "Voyager est assez éloigné et le fera continuellement", décrit Shami Chatterjee, chercheur scientifique de Cornell.

Les astronomes espèrent que cette découverte les aidera à en savoir plus sur la façon dont le milieu interstellaire interagit avec l'héliosphère – le protecteur couche de particules chargées au bord de notre famille de planètes qui protège notre système solaire des rayons cosmiques galactiques.

Si, par une étrange coïncidence, une intelligence extraterrestre devait rencontrer soit Voyager dans un futur lointain (dans une torsion bizarre de ne pas faire cette suite sur Star Trek: The Motion Picture ), ils trouveraient un message dans une bouteille. Attachés à chacun des vaisseaux spatiaux sont des disques d'or, présentant les images et les sons de la Terre. Ce message aux étoiles a été conçu par le célèbre astronome Carl Sagan .

Le vaisseau spatial Voyager continue de faire des progrès scientifiques plus de 40 ans après avoir commencé ses missions marathon dans l'espace interstellaire.

Cet article a été initialement publié sur The Cosmic Companion par James Maynard, fondateur et éditeur de The Cosmic Companion. Originaire de la Nouvelle-Angleterre, il est devenu rat du désert à Tucson, où il vit avec sa charmante épouse, Nicole, et Max the Cat . Vous pouvez lire cette pièce originale ici .