Résolu le mystère de l’étrange accélération d’Oumuamua, le premier visiteur interstellaire

Oumuamua a été découvert en octobre 2017 en quittant notre système solaire. Au début, on pensait qu’il s’agissait d’une comète, bien que l’idée ait été rejetée presque immédiatement, car l’objet manquait de queue et de coma, les « cheveux » qui s’enroulent autour du noyau et sont faits de matière évaporée de sa surface.

Pour cette raison, les chercheurs sont arrivés à la conclusion qu’il pourrait s’agir d’un astéroïde, bien que cette explication ne réponde pas entièrement à la raison de sa trajectoire étrange : l’objet accélère sa vitesse, au lieu de la diminuer, comme prévu. En fait, certaines études ont souligné que leur comportement erratique était dû à une collision avec un autre objet. Il y avait aussi l’hypothèse exotique qu’il s’agissait d’un vaisseau spatial échoué envoyé par une autre civilisation il y a longtemps – une théorie qui reste fortement soutenue par l’astrophysicien de Harvard Avi Loeb.

Maintenant, cette nouvelle étude propose que ce corps soit en fait un fragment d’un planétésimal – le germe d’une planète en formation – qui a été complètement éjecté de son système stellaire.

Décrypter ‘Oumuamua

La première chose qui intrigue est sa forme : Oumuamua est long et fin comme un cigare, mesurant jusqu’à 400 mètres de long. Aucune autre comète ou astéroïde du système solaire n’a cette forme. Cet objet énigmatique tourne également au fur et à mesure, comme une bouteille sur le flanc. Et, bien que l’objet semble être sans glace et n’émet aucun gaz que nous puissions détecter, comme le ferait une comète, sa trajectoire ne peut pas être expliquée par la seule gravité, comme le ferait la trajectoire d’un astéroïde.

Le dégazage au fur et à mesure que leur glace se sublime donne aux comètes une source supplémentaire d’accélération, conforme à ce que les astronomes ont observé avec Oumuamua. Cela suggère qu’il est en quelque sorte similaire à la fois à une comète et à un astéroïde.

Dans les années qui ont suivi sa visite, les scientifiques ont déterminé qu’Oumuamua est probablement un fragment détaché d’un planétésimal. De telles collisions ne sont pas inconnues dans un système planétaire en formation ; en fait, on pense que notre propre Terre a été écrasée par un autre objet de la taille d’une planète aussi gros que Mars, brisant un fragment à l’origine de notre Lune. Dans le cas d’Oumuamua, le fragment a été complètement expulsé de son système.

Une théorie qui n’est pas nouvelle

En 2020, Seligman a co-écrit un article dans lequel il proposait déjà que l’accélération d’Oumuamua pouvait être attribuée à la sublimation de l’hydrogène moléculaire (H 2 ). L’hydrogène moléculaire est très difficile à détecter dans l’espace, car il n’émet ni ne réfléchit de lumière ; si Oumuamua dégazait de l’hydrogène moléculaire, nous ne serions pas en mesure de le voir comme nous voyons habituellement les débris de l’activité cométaire.

Cependant, d’autres études ont nié la possibilité que ce corps soit un iceberg d’hydrogène moléculaire. Par conséquent, Bergner et Seligman ont reconsidéré le modèle pour déterminer comment l’objet pourrait contenir (et sublimer) ce gaz, qui répondrait à son accélération inhabituelle.

Ils ont trouvé que l’explication est plausible par l’irradiation d’un corps riche en glace d’eau. Lorsque le rayonnement ionisant frappe l’objet, les processus radiolytiques divisent les molécules d’eau pour produire de l’hydrogène moléculaire. “Dans ce modèle -ils écrivent dans leur article- Oumuamua a commencé comme un planétésimal glacé qui a été irradié à basse température par des rayons cosmiques lors de son voyage interstellaire, et a subi un échauffement lors de son passage à travers le système solaire.”

Un processus de chauffage et un processus de recuit (par lequel l’objet est chauffé à certaines températures puis se refroidit progressivement) expliqueraient pourquoi l’hydrogène moléculaire s’est échappé et a produit cette accélération supplémentaire.

Cependant, la théorie sera impossible à tester avec Oumuamua, car elle est maintenant tellement hors de portée de nos télescopes. Pourtant, les chercheurs notent que les découvertes futures d’autres voyageurs interstellaires pourraient prouver leur hypothèse. “De futures détections de petits corps avec une accélération non gravitationnelle et un faible coma pourraient donner un aperçu des origines d’Oumuamua”, écrivent Bergner et Seligman, “malgré le fait qu’il a depuis longtemps quitté le système solaire”.