Une population d’astéroïdes au-delà de Jupiter serait originaire d’un autre système stellaire

Ces dernières années, les astronomes ont commencé à réaliser que notre système solaire pourrait être visité par des objets interstellaires plus souvent que nous le pensions. Et maintenant, des chercheurs du CNRS en France et de l’UNESP au Brésil ont retracé les étranges orbites d’objets appelés Centaures et ils ont découvert que 19 d’entre eux ont dû naître autour d’une autre étoile, avant d’être capturés par la gravité du Soleil.

Image d’entête : représentation artistique d’Oumuamua, le premier astéroïde interstellaire trouvé dans notre système solaire. (JPL/ NASA/ ESA/ STScI)

Tout n’est pas né dans notre système solaire. En 2017, des astronomes ont remarqué un astéroïde sur une étrange trajectoire qui indiquait qu’il avait été ramené de l’espace interstellaire. Il a été baptisé 1I/ʻOumuamua.

Publié ce mois-ci, concernant Oumuamua :

…et il a été suivi en 2019 par une comète interstellaire appelée Borisov.

Publié ce mois-ci, concernant Borisov :

Mais alors que ces deux objets sont maintenant en train de quitter le système solaire, il semble que d’autres visiteurs soient là pour y rester. En 2018, des astronomes ont découvert qu’un astéroïde connu sous le nom de 2015 BZ509 (plus tard appelé Ka‘epaoka‘awela) était né dans un autre système stellaire, avant de s’installer définitivement près de l’orbite de Jupiter.

Et maintenant, la même équipe a découvert qu’il n’est pas seul. Les chercheurs ont calculé que 19 autres objets ont probablement des origines en dehors de notre système solaire. Ces objets appartiennent à une classe appelée Centaures, qui orbitent entre Jupiter et Neptune et présentent d’étranges caractéristiques.

Leur nom vient du fait qu’ils sont une sorte de croisement entre un astéroïde et une comète, certains d’entre eux montrant des traces de coma. Ils ont également des orbites très inhabituelles. Certains, comme BZ509, orbitent dans la « mauvaise » direction par rapport au trafic général du système solaire. D’autres orbitent selon des angles étranges qui les font passer bien au-dessus ou en dessous du plan relativement plat auquel la plupart des autres objets du système solaire se tiennent.

Pour comprendre pourquoi ils agissent si bizarrement, les chercheurs de cette nouvelle étude ont effectué des simulations informatiques pour retracer les orbites de ces Centaures afin de déterminer d’où ils pouvaient venir. Et pour 19 d’entre eux, les données ont mis en évidence une origine extrasolaire.

Il y a environ 4,5 milliards d’années, notre jeune Soleil était entouré d’un disque de poussière et de gaz (Disque protoplanétaire) qui se condensait en planètes, lunes et autres objets. La plupart des astéroïdes et des comètes se sont également formés à cette époque, soit sous forme de « miettes » résiduelles qui n’ont pas recueilli beaucoup de matière, soit sous forme de fragments issus de collisions entre des objets plus gros.

Illustration de l’orbite d’un astéroïde Centaure il y a 4.5 milliards d’années, par rapport au disque protoplanétaire. L’astéroïde orbite autour du Soleil loin du disque dans un plan perpendiculaire à ce dernier. (NASA/ CNRS)

Mais ces 19 Centaures n’en faisaient pas partie. L’équipe a découvert qu’à cette époque, ces objets gravitaient autour du Soleil selon un angle perpendiculaire à ce disque poussiéreux, et ce, depuis une position bien plus éloignée.

Cela suggère qu’ils ne sont pas nés ici, mais se sont formés autour d’une autre étoile avant d’être éjectés vers le Soleil, qui les a capturés dans son attraction gravitationnelle.

De la même façon que les astéroïdes locaux agissent comme des capsules temporelles pour la naissance de notre propre système solaire, ces objets pourraient nous donner des indices sur d’autres systèmes stellaires.

L’étude publiée dans The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society : An interstellar origin for high-inclination Centaurs et présentée sur le site du CNRS : Découverte de la première population d’astéroïdes « venus d’ailleurs ».