Des astronomes retracent l'origine d'une nouvelle comète interstellaire

Le troisième objet connu pour être entré dans le Système solaire depuis l'espace interstellaire a une origine distincte des deux précédents.

La comète 3I/ATLAS, selon une équipe dirigée par l'astrophysicien Matthew Hopkins de l'Université d'Oxford, provient du disque épais de la Voie lactée. Cette région diffère de l'environnement actuel du Soleil.

Les conclusions de l'équipe, basées sur des observations réalisées peu après la découverte de l'objet, ont été soumises à The Astrophysical Journal Letters et sont disponibles sur arXiv.

Contexte

Le Système solaire contient de nombreux corps rocheux, dont la plupart se sont formés à partir du matériau restant après la formation du Soleil. En raison des interactions gravitationnelles et des changements continus au sein du système, ces objets suivent une variété de trajectoires orbitales, allant d'orbites de longue période durant des millions d'années à des orbites situées à l'intérieur de celle de Vénus.

• À trois reprises, des astronomes ont observé des objets traversant le Système solaire sur des trajectoires suggérant une origine extérieure au Système solaire.
• Les deux premiers objets de ce type étaient 'Oumuamua et la comète 2I/Borisov, observés respectivement en 2017 et 2019.

La comète 3I/ATLAS, découverte le 1er juillet 2025, est le troisième objet de ce genre. Les astronomes étudient sa trajectoire, son apparence et son origine possible au sein de la galaxie.

Analyse

Hopkins et ses collègues ont utilisé le modèle de population d'objets interstellaires Ōtautahi-Oxford, développé par des astronomes de Nouvelle-Zélande et du Royaume-Uni, pour retracer l'origine de 3I/ATLAS dans la Voie lactée. Ce modèle intègre les données de Gaia, des modèles chimiques du disque de la Voie lactée et les mouvements des objets pour cartographier les populations d'objets interstellaires.

3I/ATLAS a été observée se déplaçant à environ 57 kilomètres (environ 35 miles) par seconde. Sa trajectoire la conduira juste à l'intérieur de l'orbite de Mars lors de son passage le plus proche du Soleil en octobre 2025 avant qu'elle ne quitte le Système solaire. L'objet est estimé entre 10 et 20 kilomètres de diamètre, avec une surface plus bleue et une coma plus rouge que la plupart des comètes du Système solaire.

L'équipe de recherche a déterminé que la vitesse de la comète est cohérente avec une origine dans le disque épais de la Voie lactée, qui entoure le disque mince principal. Le disque mince contient la majorité des étoiles de la Voie lactée, y compris le Soleil, tandis que le disque épais contient environ 10 % des étoiles de la galaxie, dont la plupart ont plus de 10 milliards d'années.

Si cette hypothèse est confirmée, cela indiquerait que 3I/ATLAS est significativement plus ancienne que le Système solaire. Les chercheurs estiment son âge entre 7,6 et 14 milliards d'années, contre 4,6 milliards d'années pour le Soleil.

Cette découverte suggère que les trois visiteurs interstellaires connus proviennent probablement de lieux différents. 3I/ATLAS semble être le premier objet interstellaire observé issu du disque épais de la Voie lactée.

Il n'est pas possible de retracer ces objets jusqu'à une étoile spécifique en raison des incertitudes liées à leur âge.

« Nous excluons la possibilité que 3I/ATLAS provienne de la même étoile, ou du même amas, que 1I ou 2I, mais la vitesse nous renseigne sur son origine : c'est un membre du disque épais de la Voie lactée, et le premier objet interstellaire observé issu de cette population », écrivent les chercheurs dans leur article.

« Les objets interstellaires offrent l'opportunité d'obtenir des preuves du processus de formation et d'évolution des planétésimaux dans une multitude d'environnements galactiques, et des observations supplémentaires de 3I/ATLAS nous permettront de contraindre et de tester les hypothèses formulées dans le modèle Ōtautahi-Oxford. »

Leur analyse est disponible sur arXiv.