Aux confins du Système solaire, 27 minuscules objets viennent d'être détectés.
Ces objets tournent autour du Soleil au-delà de l'orbite de Neptune. Les astronomes les appellent des objets transneptuniens. Ils sont considérés comme des restes de la matière qui entourait le jeune Soleil, il y a plus de 4 milliards d'années. Leur étude permet donc de retrouver des traces des conditions dans lesquelles les planètes se sont formées.
Cette illustration représente un objet transneptunien, un petit corps glacé et peu lumineux orbitant autour du Soleil au-delà de l'orbite de Neptune. Ces objets sont si petits que même avec les télescopes spatiaux Hubble et Webb de la NASA, ils n'apparaissent que comme de minuscules points à peine visibles.
Illustration : NASA, ESA, Leah Hustak (STScI)
Le télescope spatial James Webb en a détecté 27 grâce à sa grande sensibilité dans l'infrarouge. Le plus petit mesure environ 5 km de diamètre. C'est environ cinq fois moins que la taille des plus petits objets de ce type accessibles aux télescopes terrestres les plus sensibles.
Repérer des corps aussi faibles demande une méthode particulière. Les astronomes ont combiné plusieurs images en tenant compte du déplacement attendu de ces objets dans le ciel. Leur faible lumière s'additionne alors au bon endroit, ce qui permet de faire ressortir des sources invisibles sur les images prises séparément. Un système d'apprentissage automatique a ensuite aidé à éliminer les fausses détections.
Hubble a apporté une seconde information. Webb observe surtout dans l'infrarouge, alors que Hubble capte leur lumière visible. En combinant les deux, les chercheurs ont pu déterminer leurs couleurs. Ces petits corps possèdent des couleurs proches de celles d'objets transneptuniens beaucoup plus grands.
Ce détail raconte une partie de leur histoire. Les couleurs dépendent notamment des matériaux présents à leur surface. Leur apparence conserve encore la signature des régions où ils se sont formés dans le jeune Système solaire.
Les astronomes ont également comparé le nombre d'objets selon leur luminosité, ce qui renseigne sur leur taille. Ils en trouvent moins de très petits que certains modèles ne le prévoyaient. Les populations aux orbites dites « froides » et « chaudes » présentent toutefois une répartition des tailles assez semblable.
Les objets de la population froide sont restés dans une région relativement stable. Une partie de la population chaude se serait formée plus près du Soleil, avant d'être repoussée vers l'extérieur lorsque les planètes géantes ont changé d'orbite. Retrouver des caractéristiques communes chez ces deux groupes fournit donc de nouvelles contraintes sur la naissance des premiers petits corps solides.
Les 27 découvertes ne représentent qu'un échantillon d'une très petite portion du ciel. Des observations plus vastes pourront déterminer si le manque apparent de minuscules objets se confirme. Elles permettront aussi de préciser jusqu'à quelles tailles ces corps conservent les traces chimiques de leur lieu de formation.