Lorsque les astronomes ont repéré 3I/ATLAS en juillet 2025, ils ignoraient que des données antérieures existaient déjà. Le satellite TESS, conçu pour observer les étoiles et les exoplanètes, avait capturé des images de cet objet dès le mois de mai. Cette mission spatiale utilise des caméras sensibles pour détecter les baisses de luminosité causées par le passage de planètes devant leur étoile hôte.
Image de Hubble montrant 3I/ATLAS en juillet 2025. Crédit: NASA/ESA
Pour extraire le signal faible de 3I/ATLAS, les chercheurs ont employé une méthode appelée 'shift-stacking'. Ils ont aligné et superposé plusieurs images prises à intervalles réguliers, révélant ainsi la présence de l'objet qui se déplaçait rapidement. Cette technique permet d'amplifier la luminosité des corps célestes trop peu visibles sur une seule photographie.
Entre mai et juin, la brillance de 3I/ATLAS a augmenté d'un facteur cinq, bien au-delà de ce que justifiait sa proximité croissante avec le Soleil. Les scientifiques attribuent cette activité à la sublimation de matériaux hypervolatiles, comme le dioxyde de carbone. Ces composés gazeux s'évaporent à des températures plus basses que la glace d'eau, créant une coma lumineuse autour du noyau cométaire.
Contrairement aux comètes du Système solaire, qui ont souvent perdu leurs volatils, 3I/ATLAS montre une composition différente, provenant d'un environnements différents dans la galaxie. Les observations de TESS n'ont pas permis de déterminer la période de rotation du noyau, masquée par la coma.
Qu'est-ce qu'un objet interstellaire ?
Un objet interstellaire est un corps céleste, comme une comète ou un astéroïde, qui ne gravite pas autour d'une étoile mais voyage librement entre les systèmes stellaires. Ces corps proviennent d'autres régions de la galaxie et traversent occasionnellement notre Système solaire. Leur étude offre des indices sur la formation et l'évolution des planètes dans des environnements hors du Système Solaire. Contrairement aux objets liés au Soleil, ils peuvent avoir des compositions et des histoires très différentes.
La détection de ces objets est récente, avec seulement quelques exemples confirmés à ce jour. Chaque découverte permet aux scientifiques de tester des théories sur la dynamique et la chimie des systèmes planétaires. Les missions spatiales futures pourraient inclure des rendez-vous avec de tels objets pour des analyses directes, ouvrant de nouvelles perspectives en astronomie.
Comment fonctionne la méthode de shift-stacking ?
Le shift-stacking est une technique d'imagerie astronomique utilisée pour détecter des objets faibles ou en mouvement rapide. Elle consiste à prendre une série d'images et à les décaler numériquement pour aligner la position de l'objet cible dans chaque cadre. En superposant ces images alignées, le signal de l'objet est renforcé, tandis que le bruit de fond est réduit. Cela permet de révéler des détails qui seraient invisibles sur une seule exposition, comme la forme ou la luminosité d'une comète lointaine.
Cette méthode est particulièrement utile pour les télescopes qui capturent des images à haute fréquence, comme TESS avec ses clichés toutes les 200 secondes. Elle nécessite des calculs précis pour prédire la trajectoire de l'objet. Le shift-stacking a cependant été appliqué avec succès à diverses découvertes, des astéroïdes aux phénomènes transitoires, démontrant son importance dans l'analyse des données astronomiques modernes.