Les 17 et 18 octobre 2017, un objet inhabituel a traversé le champ de vision d’un grand télescope perché près du sommet d’un volcan sur l’île hawaïenne de Maui. Le télescope Pan-STARRS1 a été conçu pour étudier le ciel à la recherche d’événements transitoires, comme les survols d’astéroïdes ou de comètes. Mais c’était différent : l’objet n’était pas lié gravitationnellement au Soleil ou à tout autre corps céleste. Il était arrivé d’ailleurs.
L’objet mystérieux était le premier visiteur de l’espace interstellaire observé traversant le système solaire. Les astronomes l’ont baptisé 1I/’Oumuamua, empruntant un mot hawaïen qui se traduit approximativement par « messager venu de loin arrivant le premier ». Deux ans plus tard, en août 2019, l’astronome amateur Gennadiy Borisov a découvert le seul autre intrus interstellaire connu, désormais appelé 2I/Borisov, à l’aide d’un télescope qu’il a lui-même construit à l’observatoire MARGO de Nauchnij, en Crimée.
Alors que les astéroïdes et comètes typiques du système solaire tournent autour du Soleil, ‘Oumuamua et Borisov sont des nomades célestes, passant la plupart de leur temps à errer dans l’espace interstellaire. L’existence de tels intrus dans le système solaire avait été émise, mais les scientifiques s’attendaient à ce qu’ils soient rares. « Je n’aurais jamais pensé que nous en verrions un », déclare l’astrophysicienne Susanne Pfalzner du Jülich Supercomputing Center en Allemagne. Du moins pas de son vivant.
Avec ces deux découvertes, les scientifiques soupçonnent désormais que les intrus interstellaires sont beaucoup plus fréquents. À l’heure actuelle, sur la seule orbite de Neptune, il pourrait y avoir environ 10 000 objets interstellaires de la taille d’Oumuamua, estime le planétologue David Jewitt de l’UCLA, co-auteur d’un aperçu de la compréhension actuelle des intrus interstellaires en 2023. Revue annuelle d’astronomie et d’astrophysique.
Les chercheurs s’efforcent de répondre à des questions fondamentales sur ces objets extraterrestres, notamment d’où ils viennent et comment ils finissent par errer dans la galaxie. Les intrus pourraient également fournir une nouvelle façon de sonder les caractéristiques des systèmes planétaires lointains.
Mais d’abord, les astronomes doivent en trouver davantage.
«Nous sommes un peu en retard pour le moment», dit Jewitt. « Mais nous nous attendons à en voir davantage. »
Origines extraterrestres
Au moins depuis le début du XVIIIe siècle, les astronomes envisagent la possibilité de l’existence d’objets interstellaires. Plus récemment, des modèles informatiques ont montré que le système solaire a envoyé il y a longtemps sa propre population de corps plus petits dans les vides de l’espace interstellaire en raison des interactions gravitationnelles avec les planètes géantes.
Les scientifiques s’attendaient à ce que la plupart des intrus soient des exocomètes composées de matériaux glacés. Borisov correspondait à ce profil : il avait une queue composée de gaz et de poussières créés par les glaces qui s’évaporaient lors de son passage rapproché au Soleil. Cela suggère qu’il est originaire de la région externe d’un système planétaire où les températures étaient suffisamment froides pour que des gaz comme le monoxyde de carbone aient gelé dans ses roches. À un moment donné, quelque chose a projeté Borisov, sur environ un kilomètre de diamètre, hors de son système.
Un coupable potentiel est un survol stellaire. La gravité d’une étoile qui passe peut éjecter des corps plus petits, appelés planétésimaux, des confins extérieurs d’un système, selon une étude récente dirigée par Pfalzner. Une planète géante pourrait également éjecter un objet des régions extérieures d’un système planétaire si un astéroïde ou une comète se rapproche suffisamment pour que le remorqueur gravitationnel de la planète accélère suffisamment le corps plus petit pour qu’il échappe à l’emprise de son étoile. Des approches rapprochées peuvent également se produire lorsque les planètes migrent à travers leurs systèmes planétaires, comme on pense que Neptune l’a fait au début du système solaire.