Les astronomes lèvent le voile sur Farfarout, l'objet le plus lointain du Système solaire jamais observé

« Farfarout » (« très lointain » en anglais) est le surnom officieux donné au corps du Système solaire qui a pu être observé le plus loin à ce jour. Cet objet transneptunien a été observé pour la première fois les 15 et 16 janvier 2018 par Scott S. Sheppard (Carnegie Institution for Science), David J. Tholen (université d'Hawaï) et Chad Trujillo (Northern Arizona University) avec le télescope Subaru, à Hawaï. Sa découverte avait été annoncée en février 2019 mais les données alors acquises, uniquement les deux nuits de début 2018, étaient encore insuffisantes pour déterminer son orbite : ses découvreurs pouvaient dire qu'il était très loin, mais ils ne savaient pas exactement à quelle distance.

Ce mercredi 10 février 2021, « Farfarout » vient de recevoir sa désignation provisoire officielle de l'Union astronomique internationale : 2018 AGAG₃₇. L'annonce de cette désignation s'accompagne des observations réalisées de cet objet entre janvier 2018 et janvier 2020 aux observatoires de Las Campanas (Chili) et du Mauna Kea (Hawaï). Ces observations, qui couvrent donc désormais deux ans, ont permis de déterminer plus précisément sa distance et de se faire une idée de sa trajectoire autour du Soleil.

Images de découverte de Farfarout (2018 AG37) prises avec le télescope Subaru les 15 et 16 janvier 2018 (à gauche et à droite respectivement). En comparant les deux photos, on peut voir le déplacement de Farfarout (dont la position est indiquée par les traits bleus) par rapport aux étoiles et galaxies en arrière-pan. © S. Sheppard

Un objet qui mérite bien son surnom

On sait maintenant que 2018 AG₃₇ se trouve actuellement à 132 unités astronomiquesunités astronomiques du Soleil, c'est-à-dire 132 fois plus loin du Soleil que la Terre. C'est encore plus loin que l'ancien détenteur du record, 2018 VG₁₈, découvert par la même équipe et surnommé « Farout » (« lointain »), qui est à 124 unités astronomiques du Soleil. À titre de comparaison, PlutonPluton est en moyenne à « seulement » 39 unités astronomiques du Soleil.

L'orbite de Farfarout est assez allongée, l'emmenant au plus près à 27 unités astronomiques du Soleil (juste à l'intérieur de l'orbite de NeptuneNeptune, à 30 unités astronomiques) et au plus loin à environ 175 unités astronomiques (valeur cependant encore très incertaine). Selon Chad Trujillo : « La dynamique orbitale de Farfarout peut nous aider à comprendre comment Neptune s'est formé et a évolué, car Farfarout a probablement été envoyé dans le Système solaire externe en se rapprochant trop de Neptune dans un passé lointain. Farfarout interagira probablement à nouveau avec Neptune dans le futur puisque leurs orbites se croisent toujours. » Cependant, Farfarout n'est pas un « objet transneptunien extrême », c'est-à-dire un corps toujours très éloigné du Soleil qui ne s'approche jamais de Neptune, comme SednaSedna et 2012 VP₁₁₃. Par conséquent, l'orbite et le mouvementmouvement de Farfarout ne peuvent pas être utilisés pour déterminer s'il existe une autre planète massive inconnue dans le Système solaire très éloigné.

En arrière-plan, vue d'artiste de Farfarout. Le graphique montre la distance, par rapport au Soleil, des planètes (en vert), des planètes naines (en jaune), de plusieurs candidats au statut de planète naine (en orange) et de Farfarout (en rouge). © NOIRLab/NSF/AURA, J. da Silva

« La partie émergée de l'iceberg » du Système solaire externe

Farfarout est très peu brillant. Sur la base de sa brillance et de sa distance par rapport au Soleil, l'équipe estime que cet objet mesure environ 400 kilomètres de diamètre si l'on suppose qu'il est riche en glace. Cela le place au bas de l'échelle des objets susceptibles de respecter les critères pour être qualifier de planète naineplanète naine.

David Tholen explique qu'« il faut un millénaire pour que Farfarout fasse une fois le tour du Soleil. Pour cette raison, il se déplace très lentement dans le ciel, donc il faudra plusieurs années d'observations pour déterminer précisément sa trajectoire ». Une fois son orbite connue plus précisément, 2018 AG₃₇ recevra une désignation permanente de l'Union astronomique internationale (un simple numéro d'ordre dans la liste des « planètes mineures », c'est-à-dire des astéroïdesastéroïdes et corps assimilés) et ses découvreurs pourront alors proposer à l'Union astronomique internationale un nom propre pour cet objet, nom qui deviendra officiel une fois accepté par l'institution.

Les découvreurs de Farfarout sont convaincus que des objets encore plus éloignés restent à découvrir à la périphérie du Système solaire et que son record de distance pourrait ne pas durer longtemps. Scott Sheppard explique en effet : « La découverte de Farfarout montre notre capacité croissante à cartographier le Système solaire externe et à observer de plus en plus loin vers les bordures de notre Système solaire. Ce n'est qu'avec les progrès des dernières années des gros appareils photo numériquesnumériques sur de très grands télescopes qu'il a été possible de découvrir efficacement des objets très éloignés comme Farfarout. Même si certains de ces objets éloignés sont assez grands - de la taille de planètes naines -, ils sont très faibles en raison de leur distance extrême par rapport au Soleil. Farfarout n'est que la partie émergée de l'iceberg des objets dans les parties lointaines du Système solaire. »