Découverte d'au moins 19 nouveaux astéroïdes interstellaires !

Après la découverte des deux premiers objets interstellaires traversant le Système solaire, ‘Oumuamua en octobre 2017 et 2I/Borisov en août 2019, de nombreux astronomesastronomes étaient convaincus que ces objets sont plus courants qu'on ne le pense. Avec des moyens d'observations spatiaux et terrestres qui se perfectionnent à chaque changement de génération, on s'attend à découvrir bien plus de ces objets dans les années à venir. Aujourd'hui, Fathi Namouni, astronome à l'Observatoire de la Côte d'Azur (France) et sa consœur, le Dr Maria Helena Morais de l'Universidade Estadual Paulista (Brésil), annoncent la découverte de 19 astéroïdes d'origine extrasolaireextrasolaire présents dans le Système solaire depuis sa formation, il y a quelque 4,5 milliards d'années.

Leurs travaux, qui s'appuient sur des simulations numériquessimulations numériques rendues possibles grâce au Mésocentre de calcul intensif SIGAMM de l'Observatoire de la Côte d'Azur, prouvent que ces 19 objets ont tous orbité autour d'une autre étoile avant de rejoindre notre système ! Ces travaux sont publiés dans la revue MNRAS, le 23 avril 2020.

Précisons que cette découverte porteporte sur l'origine de ces objets et non pas sur leur existence. Ces 19 astéroïdes ne sont pas inconnus des astronomes. Dix-sept appartiennent à la famille des Centaures et deux sont des objets transneptuniens. Ces deux catégories d'objets rassemblent probablement les corps les plus primitifs du Système solaire car ils contiennent le matériau thermiquement le moins perturbé. Quant aux Centaures, ils ont comme autre particularité, qui interroge, des orbites pour le moins surprenantes avec des excentricitésexcentricités modérées à élevées et pouvant être inclinées de quelques degrés par rapport au plan invariable du Système solaire à près de 180°, entraînant un mouvementmouvement rétrograde. L'origine de ces deux populations d'objets a toujours été un sujet de débat.

Illustration de l’orbite d’un astéroïde Centaure 4,5 millards d’années dans le passé, par rapport au disque protoplanétaire. L’astéroïde orbite autour du Soleil loin du disque dans un plan perpendiculaire à ce dernier. © Nasa (disque protoplanétaire)

Comme le montre l'étude des chercheurs, ces 19 astéroïdes proviennent de l'extérieur du Système solaire. Ils auraient été capturés par le SoleilSoleil à un autre système planétaire en formation alors situé à proximité du Soleil et sa sphère d'influence gravitationnelle. À cette époque, celui-ci se trouvait alors dans un amas d'étoiles où la proximité donnait lieu à de fortes interactions gravitationnelles qui ont permis aux différents systèmes de capturer des astéroïdes d'un autre système. À la différence des astéroïdes 'OumuamuaOumuamua et 2I/Borisov, qui ne sont que de passage dans notre système, ces 19 astéroïdes sont présents depuis presque la naissance du Système solaire.

Des astéroïdes bien au-delà de la sphère d’influence gravitationnelle du Soleil

Contrairement à 'Oumuamua et 2I/Borisov qui ont été découverts par des observations directes, ce sont des simulations numériques, conçues pour retracer l'histoire des premiers instants du Système solaire, qui ont permis aux deux astronomes de déterminer l'origine extrasolaire de ces 19 astéroïdes. Pour la retracer, les deux chercheurs ont mis au point une simulation très précise des orbites de ces astéroïdes permettant de « remonter le temps » et de retrouver leurs positions passées.

À l'époque de la formation du Système solaire, les simulations numériques indiquent que si les objets de notre système gravitaient déjà autour du Soleil il y a 4,5 milliards d'années dans le même plan du disque de poussières et de gazgaz dans lequel ils s'étaient formés, ces 19 Centaures devaient se trouver dans un plan perpendiculaire aux mouvements planétaires à cette époque, mais aussi qu'ils se trouvaient loin du disque à l'origine des astéroïdes de notre système. 

Cette découverte de toute une population d'astéroïdes interstellairesastéroïdes interstellaires est une rare occasion d'améliorer nos connaissances sur l'histoire de la formation du Système solaire sous un angle très inhabituel. À partir des spectresspectres qui seront réalisés dans le futur, pour voir s'ils sont différents de ceux des astéroïdes de notre Système solaire, les astronomes pourront se faire une idée précise des différences de composition physiquephysique et chimique entre ces deux origines. Les astronomes souhaitent également comprendre le processus de capture de ces astéroïdes et le rôle qu'a pu avoir la matièrematière interstellaire dans l'enrichissement chimique du Système solaire et façonner son évolution.

Futures cibles de la mission Comet Interceptor ?

Cette découverte renforce l'attrait d'une mission à destination de cette population d'astéroïdes, qui pourrait devenir une priorité. La mission Comet Interceptor de l'Agence spatiale européenneAgence spatiale européenne (ESA), sélectionnée en juin 2019, a pour particularité de ne pas avoir de cibles ! En effet, plutôt que d'attribuer une cible connue bien avant le lancement de la mission, l'ESA a décidé d'innover. Comet Interceptor sera positionnée au point de Lagrange 2 et se mettra en chasse dès qu'une comètecomète à longue période, ou un objet interstellaire, entrera dans le Système solaire interne. Mais, comme le suggèrent, déjà, quelques astronomes, plutôt que d'attendre l'arrivée dans le Système solaire d'un nouveau 'Oumuamua, l'agence spatiale européenne devrait étudier la faisabilité technique d'attribuer comme cible à cette mission, un ou plusieurs de ces 19 astéroïdes extrasolaires. À suivre donc.