Lorsque Peter Predehl, astrophysicien à l’Institut Max Planck de physique extraterrestre en Allemagne, a posé les yeux sur la nouvelle carte des objets les plus chauds de l’univers, il a immédiatement reconnu les séquelles d’une catastrophe galactique. Un nuage jaune vif s’élevait à des dizaines de milliers d’années-lumière du disque plat de la Voie lactée, avec un jumeau moins lumineux se reflétant en dessous.

La structure était si évidente qu’il semblait à peine nécessaire de la décrire par écrit. Mais « la nature n’accepterait pas de simplement envoyer une image et de dire : ‘OK, nous pouvons voir cela' », a déclaré Predehl. « Par conséquent, nous avons fait des analyses. »

Les résultats, que Nature a publiés le 9 décembre, ont fait passer une idée vieille de plusieurs décennies de la marge au courant dominant.

Dans les années 1950, les astronomes ont d’abord repéré un arc émetteur d’ondes radio suspendu au-dessus – ou au « nord » – du plan galactique. Dans les décennies qui ont suivi, l' »éperon polaire nord » est devenu une sorte de test de Rorschach céleste. Certains y voient les entrailles éparpillées d’une ancienne étoile relativement proche. D’autres y voient la preuve d’une explosion plus importante.

La controverse s’articule autour du principal casse-tête de tout astronome : En regardant dans l’espace, les chercheurs n’ont aucune perception de la profondeur. « Nous voyons une carte en 2D d’un univers en 3D », a déclaré Kaustav Das, chercheur à l’Institut de technologie de Californie.

Pendant des décennies, la plupart des astronomes ont cru que l’éperon polaire nord faisait partie du voisinage galactique local. Certaines études ont conclu qu’il était relié à des nuages de gaz proches. D’autres ont regardé sa distorsion des étoiles de fond et en ont déduit qu’il s’agissait d’un vestige de supernova – un nuage poussiéreux marquant la pierre tombale d’une étoile morte.

Pour autant, Yoshiaki Sofue, astronome à l’Université de Tokyo, a toujours pensé que l’éperon avait l’air funky pour un nuage de débris stellaires. Il a plutôt imaginé que l’arc était un tronçon d’une énorme structure invisible – une paire de bulles à cheval sur le cœur de la galaxie. En 1977, il a publié des simulations qui ont produit des nuages numériques alignés avec l’éperon, et depuis lors, il a dit à qui voulait l’entendre que l’éperon planait en réalité à des dizaines de milliers d’années-lumière au-dessus du disque. Il l’a décrit comme une onde de choc en expansion provenant d’une calamité galactique datant de millions d’années.

Mais si Sofue avait raison, il devrait également y avoir une structure jumelle au sud du plan galactique. Les astronomes n’ont vu aucune trace de cette contrepartie, et la plupart sont restés sceptiques.

Puis, en 2010, le télescope spatial Fermi a capté la faible lueur gamma de deux lobes énormes, chacun s’étendant à environ 20 000 années-lumière du centre de la galaxie. Ces lobes étaient trop petits pour permettre de retracer l’éperon polaire nord, mais ils ressemblaient en tous points aux nuages de gaz chauds à l’échelle galactique prédits par Sofue. Les astronomes ont commencé à se poser des questions : Si la galaxie avait au moins une paire de bulles, peut-être que l’éperon faisait partie d’un deuxième ensemble ?

« La situation a radicalement changé après la découverte des bulles de Fermi », a déclaré Jun Kataoka, un astronome de l’Université Waseda au Japon qui a collaboré avec Sofue.

Les nouvelles images ont encore cimenté le changement d’opinion. Elles proviennent d’eROSITA, un télescope orbital à rayons X qui a été lancé en 2019 pour suivre l’effet de l’énergie noire sur les amas de galaxies. L’équipe d’eROSITA a publié une carte préliminaire en juin, fruit des six premiers mois d’observations du télescope.

La carte trace les bulles de rayons X qui s’élèvent à une hauteur estimée à 45 000 années-lumière, engloutissant les bulles de Fermi à rayons gamma. Leurs rayons X brillent à partir du gaz qui mesure 3 millions à 4 millions de degrés Kelvin alors qu’il se dilate vers l’extérieur à 300 à 400 kilomètres par seconde. Et non seulement la bulle du nord s’aligne parfaitement avec l’éperon, mais son image miroir est également évidente, comme Sofue l’avait prédit. « J’ai été particulièrement heureux de voir la bulle du sud clairement exposée, si semblable à ma simulation », a-t-il déclaré.

Pour autant, une interprétation complète de toutes les observations de l’éperon polaire nord reste complexe ; un reste de supernova à proximité pourrait s’être garé juste devant les bulles de rayons X par hasard, par exemple, donnant aux deux interprétations des éléments de vérité. En septembre, Das et ses collaborateurs ont utilisé des observations de pointe d’étoiles lointaines pour montrer que quelque chose de poussiéreux traîne à environ 450 années-lumière de distance – un jet de pierre, selon les normes galactiques.