Vidéos: la première comète interstellaire pourrait être la plus "pure" jamais découverte

Publié par Redbran le 01/04/2021 à 13:00
Source: ESO
De nouvelles observations réalisées à l'aide du Very Large Telescope de l'Observatoire Européen Austral (le VLT de l'ESO) indiquent que la comète vagabonde 2I/Borisov, qui n'est que la deuxième et la plus récente visiteuse interstellaire de notre système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le...), est l'une des plus " pures " jamais observées. Les astronomes pensent que cette comète (En astronomie, une comète est un petit astre brillant constitué de glace et de...) n'est probablement jamais passée près d'une étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une...), ce qui en fait un vestige intacte du nuage (Un nuage est une grande quantité de gouttelettes d’eau (ou de cristaux de glace) en...) de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et...) et de poussière dont elle est issue.


Image de la comète interstellaire 2I/Borisov capturée avec le VLT
Cette image a été prise avec l'instrument FORS2 du Very Large Telescope (Le Very Large Telescope (VLT) est un ensemble de 4 télescopes principaux et 4 auxiliaires...) de l'ESO fin 2019, lorsque la comète 2I/Borisov est passée près du Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile...).
Comme la comète se déplaçait à une vitesse (On distingue :) vertigineuse, environ 175 000 kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système...) par heure (L’heure est une unité de mesure du temps. Le mot désigne aussi la grandeur...), les étoiles en arrière-plan sont apparues comme des traînées de lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil...) lorsque le télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant...) a suivi la trajectoire (La trajectoire est la ligne décrite par n'importe quel point d'un objet en mouvement, et...) de la comète. Les couleurs de ces traînées donnent à l'image un côté disco et sont le résultat de la combinaison (Une combinaison peut être :) d'observations dans différentes bandes de longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus...) d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation...), mises en évidence par les différentes couleurs de cette image composite.
Crédit: ESO/O. Hainaut

2I/Borisov a été découverte par l'astronome (Un astronome est un scientifique spécialisé dans l'étude de l'astronomie.) amateur Gennady Borisov en août 2019 et il a été confirmé qu'elle venait d'au-delà du système solaire quelques semaines plus tard. "2I/Borisov pourrait être la première comète véritablement "pure" jamais observée", explique Stefano Bagnulo, de l'Armagh Observatory and Planetarium, en Irlande du Nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) (Royaume-Uni), qui a dirigé la nouvelle étude publiée aujourd'hui dans Nature Communications. L'équipe pense que la comète n'était jamais passée près d'une étoile avant de frôler le Soleil en 2019.

Bagnulo et ses collègues ont utilisé l'instrument FORS2 du VLT de l'ESO, situé dans le nord du Chili, pour étudier 2I/Borisov en détail en utilisant une technique appelée polarimétrie (1). Comme cette technique est régulièrement utilisée pour étudier les comètes et d'autres petits corps de notre système solaire, l'équipe a pu comparer le visiteur interstellaire avec nos comètes locales.


Cette vue d'artiste (Est communément appelée artiste toute personne exerçant l'un des métiers ou activités...) montre ce à quoi pourrait ressembler la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...) de la comète 2I/Borisov.
2I/Borisov était un visiteur venu d'un autre système planétaire (Un système planétaire (parfois appelé abusivement système stellaire) est...) qui est passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble...) près de notre Soleil en 2019, permettant aux astronomes des observations inédites d'une comète interstellaire. Si les télescopes sur Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...) et dans l'espace ont capturé des images de cette comète, nous ne disposons d'aucune observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les...) rapprochée de 2I/Borisov. Il revient donc aux artistes de représenter à leur manière ce à quoi pourrait ressembler la surface de la comète, sur la base des informations scientifiques dont nous disposons à son sujet.
Crédit: ESO/M. Kormesser

L'équipe a découvert que 2I/Borisov possède des propriétés polarimétriques distinctes de celles des comètes du système solaire, à l'exception de Hale-Bopp. La comète Hale-Bopp (La comète Hale-Bopp (dénomination officielle : C/1995 O1) peut être...) a suscité l'intérêt du public à la fin des années 1990 parce qu'elle était facilement visible à l'oeil nu, et aussi parce qu'elle était l'une des comètes les plus intactes que les astronomes n'aient jamais observée. Avant son dernier passage, on pense que Hale-Bopp n'est passée qu'une seule fois devant le Soleil et qu'elle a donc été à peine affectée par le vent (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface...) et le rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de...) solaires. Cela signifie qu'elle était "pure", avec une composition très similaire à celle du nuage de gaz et de poussière à partir duquel elle s'est formée - ainsi que le reste du système solaire - il y a environ 4,5 milliards d'années.

En analysant la polarisation ( la polarisation des ondes électromagnétiques ; la polarisation dûe aux moments...) et la couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes...) de la comète pour recueillir des indices sur sa composition, l'équipe a conclu que 2I/Borisov est en fait encore plus "pure" que Hale-Bopp. Cela signifie qu'elle porte les signatures intactes du nuage de gaz et de poussière à partir duquel elle s'est formée.

"Le fait que les deux comètes soient remarquablement similaires laisse supposer que l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et...) dans lequel 2I/Borisov a vu le jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la...) n'est pas si différent, en termes de composition, de l'environnement des débuts du système solaire", explique Alberto Cellino, co-auteur de l'étude, de l'Observatoire d'astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche...) de Turin (Turin (Türìn en piémontais - Torino en italien) est une ville, chef-lieu de la...), Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est...) national d'astrophysique (INAF), Italie.

Olivier Hainaut, astronome à l'ESO en Allemagne, qui étudie les comètes et d'autres objets géocroiseurs mais n'a pas participé à cette nouvelle étude, partage cet avis (Anderlik-Varga-Iskola-Sport (Anderlik-Varga-Ecole-Sport) fut utilisé pour désigner un...). "Le résultat principal - à savoir que 2I/Borisov ne ressemble à aucune autre comète à l'exception de Hale-Bopp - est très fort", dit-il, et il ajoute "il est très plausible qu'elles se soient formées dans des conditions très similaires."

"L'arrivée de 2I/Borisov en provenance de l'espace interstellaire a été la première occasion d'étudier la composition d'une comète provenant d'un autre système planétaire (Un planétaire désigne un ensemble mécanique mobile, figurant le système solaire...) et de vérifier si la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses...) qui en emane est, d'une manière ou d'une autre, différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des...) de notre matière originelle", explique Ludmilla Kolokolova, de l'université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la...) du Maryland aux États-Unis, qui a participé aux recherches présentées dans Nature Communications.

Stefano Bagnulo espère que les astronomes auront une autre occasion, encore meilleure, d'étudier en détail une comète vagabonde avant la fin de la décennie (Une décennie est égale à dix ans. Le terme dérive des mots latins de decem « dix »...). "L'ESA prévoit de lancer Comet Interceptor en 2029, qui aura la capacité d'observer un autre objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans...) interstellaire de passage, si l'on en découvre un sur une trajectoire appropriée", explique-t-il, faisant référence à une prochaine mission de l'Agence Spatiale Européenne (L’Agence spatiale européenne (ASE) (en anglais European Space Agency : ESA) est...).


Cette image montre une vue d'artiste en gros plan de ce à quoi pourrait ressembler la surface de la comète.
2I/Borisov était un visiteur venu d'un autre système planétaire qui est passé près de notre Soleil en 2019, permettant aux astronomes des observations inédites d'une comète interstellaire. Si les télescopes sur Terre et dans l'espace ont capturé des images de cette comète, nous ne disposons d'aucune observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les...) rapprochée de 2I/Borisov. Il revient donc aux artistes de représenter à leur manière ce à quoi pourrait ressembler la surface de la comète, sur la base des informations scientifiques dont nous disposons à son sujet.
Crédit: ESO/M. Kormesser

L'histoire d'une origine cachée dans la poussière

Même sans mission spatiale, les astronomes peuvent utiliser les nombreux télescopes terrestres pour se faire une idée des différentes propriétés des comètes vagabondes comme 2I/Borisov. "Imaginez la chance que nous avons eue qu'une comète provenant d'un système situé à des années-lumière de nous ait simplement fait un voyage (Un voyage est un déplacement effectué vers un point plus ou moins éloigné dans un but personnel...) jusqu'à notre porte par hasard (Dans le langage ordinaire, le mot hasard est utilisé pour exprimer un manque efficient, sinon...)", déclare Bin Yang, astronome à l'ESO au Chili, qui a également profité du passage de 2I/Borisov dans notre système solaire pour étudier cette comète mystérieuse. Les résultats de son équipe sont publiés dans Nature Astronomy.

Bin Yang et son équipe ont utilisé les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) de l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), dont l'ESO est partenaire, ainsi que celles du VLT de l'ESO, pour étudier les grains de poussière de 2I/Borisov afin de recueillir des indices sur la naissance de la comète et les caractéristiques de son système d'origine.

Ils ont découvert que la coma (Le terme « coma » signifie « sommeil profond » en grec...) de 2I/Borisov - une enveloppe de poussière entourant le corps principal de la comète - contient des granules compacts, des grains d'environ un millimètre ou plus. En outre, ils ont constaté que les quantités relatives de monoxyde de carbone (Le monoxyde de carbone est un des oxydes du carbone. Sa formule brute s'écrit CO et sa formule...) et d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les...) dans la comète ont changé radicalement à mesure qu'elle se rapprochait du Soleil. L'équipe, qui comprend également Olivier Hainaut, estime que cela indique que la comète est composée de matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en...) qui se sont formés à différents endroits de son système planétaire.

Les observations de Bin Yang et de son équipe suggèrent que la matière du foyer planétaire de 2I/Borisov s'est mélangée depuis la proximité de son étoile jusqu'à une zone plus lointaine, peut-être en raison de l'existence de planètes géantes, dont la forte gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) remue la matière dans le système. Les astronomes pensent qu'un processus similaire s'est produit au début de la vie (La vie est le nom donné :) de notre système solaire.

Bien que 2I/Borisov soit la première comète vagabonde à passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques...) près du Soleil, elle n'est pas le premier visiteur interstellaire. Le premier objet interstellaire à avoir été observé passant près de notre système solaire était ʻOumuamua, un autre objet étudié avec le VLT de l'ESO en 2017. Classé à l'origine comme une comète, ʻOumuamua a ensuite été reclassé comme un astéroïde (Un astéroïde est un objet céleste dont les dimensions varient de quelques dizaines...) car il n'avait pas de coma.

Notes

(1) La polarimétrie est une technique permettant de mesurer la polarisation de la lumière. La lumière se polarise, par exemple, lorsqu'elle passe à travers certains filtres, comme les lentilles des lunettes de soleil polarisées ou la matière cométaire. En étudiant les propriétés de la lumière solaire polarisée par la poussière d'une comète, les chercheurs peuvent obtenir des informations sur la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la...) et la chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à...) des comètes.


La première comète interstellaire pourrait être la plus pure jamais découverte

Cette vidéo montre une vue d'artiste de ce à quoi pourrait ressembler la surface de la comète.
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