Le Système solaire traverse en permanence un gaz très diffus venu de l’espace entre les étoiles.
James-Webb vient d’y repérer directement de l’hélium dans une grande partie de ses observations. Ce signal, souvent considéré comme un simple fond gênant, peut désormais servir à étudier notre environnement galactique proche.
La magnétosphère et l'héliosphère du Soleil
Cet hélium appartient au milieu interstellaire, le gaz présent entre les étoiles de la Voie lactée. Le Soleil se déplace à travers cette matière avec ses planètes. Certains atomes d’hélium peuvent pénétrer profondément dans le Système solaire avant d’être modifiés par le rayonnement solaire.
La découverte vient d’anciennes observations réalisées avec James-Webb pour d’autres recherches. En les réexaminant, les astronomes ont retrouvé la signature de l’hélium dans environ 80 % des données adaptées à leur étude. Le gaz se trouvait donc déjà dans de nombreuses observations sans avoir été recherché directement.
Le signal change cependant beaucoup avec le temps. Dans une même direction, son intensité peut varier fortement en seulement quelques heures ou quelques jours. Ces changements rapides ont surpris les chercheurs et restent encore mal compris.
La position de James-Webb joue aussi un rôle. La gravité du Soleil concentre légèrement les atomes d’hélium qui passent à proximité. Derrière le Soleil se forme ainsi une région où ce gaz est plus abondant. Lorsque le télescope traverse cette zone, le signal devient nettement plus fort.
L’activité solaire semble également modifier ce flux. Lorsque le Soleil est plus actif, son rayonnement peut retirer un électron aux atomes d’hélium. Ils deviennent alors plus difficiles à détecter par la méthode utilisée dans cette étude.
Cette découverte a un double intérêt. Les astronomes devront tenir compte de ce signal dans certaines observations de James-Webb. Mais ils disposent aussi d’un nouvel outil pour suivre le gaz interstellaire au fil du temps et mieux comprendre pourquoi sa présence varie aussi rapidement autour du Soleil.