Visiteur interstellaire 2I / Borisov est la comète la plus vierge que les humains aient étudiée

Nous avons étudié suffisamment de comètes de notre système solaire pour savoir qu’elles se sont formées à ses débuts, quand une tonne de matière tourbillonnait et se fondait dans des corps individuels. Ils sont principalement fabriqués à partir de glace, mais pour survivre, ils doivent se former à une distance où la chaleur et le rayonnement du soleil ne les feront pas fondre instantanément. D’autres systèmes stellaires donnent vraisemblablement naissance à des comètes de la même manière. Plus ils sont éloignés du rayonnement de l’étoile, plus ils conservent leur composition et leur chimie d’origine de leur formation il y a environ 4,5 milliards d’années. Cette qualité «vierge» signifie que les comètes sont comme des capsules temporelles préservées des systèmes stellaires à leurs débuts.

La poussière de comète en particulier nous dit de quoi était fait le système solaire lorsqu’il a donné naissance à des comètes, et le même principe peut théoriquement s’appliquer aux comètes interstellaires. «En étudiant la composition et la structure des particules de poussière dans le coma de poussière de 2I / Borisov, nous pouvons faire des suppositions éclairées sur les conditions de formation et les emplacements de la poussière», explique Bin Yang, astronome à l’Observatoire européen austral et auteur principal de l’une des études.

Le premier article, dirigé par Stefano Bagnulo à l’Observatoire et Planétarium d’Armagh au Royaume-Uni, se concentre sur la lumière réfléchie. La lumière est composée d’ondes, et ces ondes oscillent normalement dans de nombreuses directions différentes à la fois. Cependant, lorsque ces ondes sont polarisées, elles oscillent dans une direction spécifique. Si la lumière est polarisée par le coma d’une comète (la coque externe brumeuse de gaz et de poussière expulsée lorsque la comète est chauffée par le soleil), l’étude de cette lumière peut donner des informations sur la taille et la composition de la poussière, ce qui nous aide à comprendre comment la comète formé – et, par extension, donne un aperçu de l’histoire de son système stellaire d’origine.

Les nouvelles données, collectées par le Very Large Telescope basé au Chili, nous indiquent que la lumière réfléchie par Borisov et filtrée à travers son coma est plus polarisée que la lumière de tout autre objet que nous avons étudié dans le système solaire. C’est un signe que les particules du coma sont petites et très fines, ce qui suggère qu’elles n’ont pas été beaucoup perturbées par le rayonnement et la chaleur d’une étoile (des forces qui autrement provoqueraient l’éjection aléatoire de gros morceaux de la surface). Les auteurs concluent que Borisov est peut-être l’un des objets les plus intacts jamais détectés. Le seul objet dont la polarisation se rapproche est C / Hale-Bopp, peut-être la comète la plus brillante jamais observée, et certainement l’une des comètes les plus étudiées du XXe siècle. On pense que Hale-Bopp s’est approché du soleil une seule fois avant son dernier survol solaire en 1997. Les auteurs pensent donc que des conditions similaires peuvent avoir donné naissance à la fois à Borisov et à Hale-Bopp, dans deux systèmes stellaires différents.

Pendant ce temps, l’équipe dirigée par Yang avait entrepris de comprendre comment Borisov s’était formé, en utilisant le VLT ainsi que l’Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) du Chili pour détecter la chaleur des grosses particules suspendues dans le coma de Borisov.

D’après ces observations, le coma de Borisov est constitué de grains compacts de la taille d’un millimètre – des cailloux qui sont inhabituellement grands pour une comète. Ces galets, riches en monoxyde de carbone et en eau, se sont probablement formés d’abord dans la région interne du système stellaire, avant d’être transportés vers l’extérieur et de se mélanger progressivement avec diverses glaces formées à différents endroits plus éloignés de l’étoile. On pense que cette «agitation gravitationnelle», induite par des planètes géantes, s’est produite dans notre propre système solaire (on pense même avoir aidé Hale-Bopp à se former). Borisov s’est essentiellement réuni sous la forme d’une agglomération de matériaux provenant de différentes parties de son système stellaire, avant de trouver un endroit isolé pour vivre loin de son étoile mère.

Pris ensemble, les résultats nous aident à nous dire plusieurs choses. Une abondance de monoxyde de carbone et d’eau dans la poussière suggère que la comète a résidé dans des environnements à basse température (c’est-à-dire loin d’une étoile), où ces composés auraient pu rester froids et stables, pendant presque toute sa vie. La découverte de caractéristiques «vierges» renforce cette idée.

Les similitudes entre Borisov et Hale-Bopp, ainsi que les preuves que les systèmes stellaires des deux comètes ont subi une agitation gravitationnelle, suggèrent que l’évolution de notre système solaire n’est peut-être pas aussi unique que nous aurions pu le penser. Cela suggérerait également que les conditions qui donnent naissance à une planète habitable comme la Terre sont plus courantes dans la galaxie qu’on ne l’imaginait.

Ou peut-être s’agit-il d’un hareng rouge, et le système stellaire d’origine de Borisov est en fait très exotique. Neil Dello Russo, un astronome de l’Université Johns Hopkins qui n’a pas participé à l’étude, se dit surpris de la hauteur des valeurs de monoxyde de carbone et d’eau – plus élevées que tout ce qui est observé dans les comètes de notre système solaire.

D’autres questions persistent également. Les nouvelles découvertes ne peuvent toujours pas nous dire exactement quand les cailloux dans le coma se sont formés, ni même de quoi ils sont fabriqués.

Le plus gros problème pourrait être que les deux articles semblent promouvoir deux idées différentes sur les particules qui composent Borisov: l’article de Yang déballe en évidence la découverte de gros cailloux dans le coma, tandis que l’article de Bagnulo suggère que le coma est dominé par de petits grains ressemblant à de la fumée. cela peut provoquer une polarisation extrême de la lumière. Mais Michael Kelley, un spécialiste des comètes à l’Université du Maryland qui n’a pas été impliqué dans les nouvelles études, pense que c’est probablement «juste une conséquence des différentes techniques» – chacune favorisant la détection d’un type spécifique de particule. Les analyses futures devraient pouvoir comparer et combiner les deux ensembles de données et les réconcilier dans le cadre de l’évolution de Borisov.

Borisov est un objet étrange, mais ce qui est vraiment étrange, c’est l’idée qu’il pourrait provenir d’un système stellaire pas trop différent du nôtre. Cette comète interstellaire puissance soyez l’un des visiteurs les plus normaux auxquels nous ayons jamais dit bonjour.