Alors que 3I/ATLAS s’approche de près de Jupiter, les astronomes estiment qu’il pourrait être bien plus ancien que ce que l’on pensait

Un voyageur venu d’un autre monde

Un visiteur cosmique traverse actuellement notre voisinage. Nommé 3I/ATLAS, ce corps céleste n’est pas une comète comme les autres. C’est un objet interstellaire, le troisième jamais détecté, qui ne fait que passer avant de repartir vers les profondeurs de la galaxie. Alors qu’il effectue son approche la plus proche de la géante gazeuse Jupiter, une équipe d’astronomes révèle une conclusion fascinante : il pourrait être bien plus ancien qu’on ne l’imaginait.

C’est l’année dernière que le système de surveillance ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System) a repéré cet objet filant à travers notre Système Solaire. Des observations plus poussées ont rapidement confirmé sa nature : une comète venue d’un autre système stellaire. En analysant sa composition chimique, les scientifiques pensent avoir trouvé des indices non seulement sur son système d’origine, mais aussi sur une époque reculée de l’histoire de la Voie Lactée.

Une tournée cosmique et un frôlement risqué

Depuis sa découverte, 3I/ATLAS a entamé une véritable visite de notre Système Solaire. Sa trajectoire l’a amené à passer relativement près de Mars, de la Terre, et maintenant de Jupiter. Les prédictions indiquaient un passage au plus près de la géante gazeuse le 16 mars, à une distance de 0,35832 unité astronomique (UA). Pour rappel, une unité astronomique correspond à la distance moyenne entre la Terre et le Soleil.

Cette distance n’est pas anodine. Elle place la comète presque à la limite du « rayon de Hill » de Jupiter, cette zone d’influence où la gravité de la planète domine celle, plus lointaine, du Soleil. Pour Jupiter, cette sphère d’influence commence à environ 53 millions de kilomètres (ou 0,355 UA). Il est donc tout à fait possible que la trajectoire de la comète soit altérée par cette rencontre. Seules des observations futures permettront de le confirmer.

L’enquête sur les origines

En attendant de connaître le destin de sa trajectoire, une nouvelle équipe a publié une étude se penchant sur la composition de l’objet. L’objectif : glaner des informations sur son lieu et son époque de naissance. Les estimations précédentes sur l’âge de la comète étaient très larges, la situant entre 3 et 10 milliards d’années, ce qui la rendait potentiellement bien plus vieille que notre propre Système Solaire, âgé de 4,5 milliards d’années. Retracer son chemin à travers la galaxie suggérait deux origines possibles : le disque épais ou le disque mince de la Voie Lactée.

Grâce aux observations du télescope spatial James Webb, l’équipe espérait affiner ces pistes. Dans leur article, qui n’a pas encore été validé par les pairs, les chercheurs expliquent la complexité de la tâche. « Retracer la trajectoire orbitale sur plus de ∼ 10 millions d’années est difficile en raison d’interactions gravitationnelles imprévisibles (chaotiques) au sein de l’environnement galactique inhomogène », écrivent-ils. Ils ajoutent : « Des informations isotopiques supplémentaires aideront à éclaircir l’origine de 3I/ATLAS, menant à une meilleure appréciation de la manière dont elle peut s’intégrer et aider à améliorer notre compréhension des processus de formation planétaire et de l’évolution chimique galactique. »

Une signature chimique venue d’ailleurs

L’analyse spectrale de 3I/ATLAS a révélé une composition élémentaire « différente de tout corps du Système Solaire » étudié jusqu’à présent, ou de tout autre objet de notre voisinage cosmique. Les détails fournis par l’équipe sont frappants. « L’eau dans 3I/ATLAS est enrichie en deutérium, à un niveau de D/H = (0,95 ± 0,06)%, ce qui est plus d’un ordre de grandeur supérieur à celui des comètes connues, tandis que sa gamme de rapports 12C/13C (141–191 pour le CO2 et 123–172 pour le CO) dépasse les valeurs typiques trouvées dans le Système Solaire, ainsi que dans les nuages interstellaires et les disques protoplanétaires voisins. » Ces ratios inhabituels, selon eux, pointent vers une origine non locale.

Ces données suggèrent que la comète s’est formée dans un système riche en carbone et en oxygène, avec une métallicité modérément élevée. Comment un tel environnement a-t-il pu exister ? L’équipe a une hypothèse. « Ces deux critères peuvent être remplis par une explosion précoce de formation d’étoiles massives (quelques milliards d’années après la formation de la Galaxie), suivie d’une période plus lente d’enrichissement supplémentaire en carbone (et autres éléments) par les vents stellaires d’étoiles de faible masse de la branche asymptotique des géantes (AGB). »

Un fossile de la jeune Voie Lactée

Forts de ces analyses, les scientifiques proposent un nouvel âge pour ce voyageur : entre 10 et 12 milliards d’années. Bien que sa trajectoire actuelle suggère une origine plus probable dans le disque mince de la galaxie, les données spectrales, elles, s’accordent mieux avec une naissance dans le disque épais. « De telles signatures isotopiques extrêmes indiquent une formation à des températures ≲ 30 K dans un environnement relativement pauvre en métaux, au début de l’histoire de la Galaxie », précise l’équipe.

Cette découverte est vertigineuse. Si elle se confirme, 3I/ATLAS ne serait rien de moins qu’un témoin direct des premiers âges de notre galaxie. « Lorsqu’elle est interprétée par rapport aux modèles d’évolution chimique galactique, la composition isotopique du carbone implique que 3I/ATLAS s’est accrétée il y a environ 10 à 12 milliards d’années, suite à une période précoce de formation stellaire intense », concluent les chercheurs. « 3I/ATLAS représente ainsi un fragment préservé d’un ancien système planétaire, et fournit une preuve directe d’une chimie active de la glace et de la formation de planétésimaux riches en volatils dans la jeune Voie Lactée. »

Derniers regards avant l’adieu

Au-delà de l’histoire de cette comète, l’étude a des implications plus larges pour la recherche de la vie dans la galaxie. Étudier l’environnement d’autres systèmes en formation est une tâche ardue, et ces visiteurs interstellaires offrent une occasion unique d’y jeter un œil. Si 3I/ATLAS est aussi ancienne que le suggère cette étude, elle devient une capsule temporelle d’une valeur inestimable.

Comme l’explique l’équipe dans sa conclusion, « L’abondance des espèces contenant du C, H, O, N et S dans 3I/ATLAS démontre l’existence de composés volatils autour d’autres étoiles, qui pourraient conduire à une chimie complexe, potentiellement prébiotique, au début de l’histoire de notre Galaxie. » Bien sûr, d’autres études sont nécessaires, mais le temps presse. Après sa rencontre avec Jupiter, 3I/ATLAS quittera définitivement le Système Solaire, en direction de la constellation des Gémeaux, n’en déplaise aux esprits plus enclins aux théories du complot. Le document de recherche est disponible sur le serveur de pré-publication arXiv.

Selon la source : iflscience.com