Les astronomes traquent la première comète interstellaire

Vue d'artiste d’une comète. © Ron Miller
Alerte ! La première comète venue d’un autre système planétaire pourrait bien avoir été découverte. Dans l’attente de nouvelles nuits d’observation pour en préciser la trajectoire et confirmer qu’elle provient de l’extérieur du Système solaire, l’engouement pour l’objet baptisé provisoirement C/2019 Q4 est total.

Le 30 août 2019, quand il a photographié depuis la Crimée ce petit corps céleste à l’aspect vaguement nébuleux, l’astronome amateur Gennady Borisov a eu la main heureuse. Car l’astre errant, baptisé C/2019 Q4, est probablement une comète venue d’un autre système planétaire. Autrement dit, un véritable trésor scientifique. Tout comme Oumuamua en 2017, cet objet, dont le Minor Planet Center a officialisé la découverte ce 11 septembre, semble arriver tout droit de l’immensité des espaces interstellaires. Il a vraisemblablement voyagé pendant des dizaines de milliers d’années dans notre galaxie, avant de faire irruption dans le Système solaire à la vitesse de 30 km/s.

Les premiers calculs de sa trajectoire indiquent qu’il vient de la constellation de Cassiopée, proche du plan galactique de la Voie lactée. Et qu’il atteindra son périhélie (point le plus proche du Soleil) autour du 10 décembre 2019. À cette date, il sera à légèrement au-delà de l’orbite de Mars. Déjà plus brillant qu’Oumuamua à son maximum, la luminosité de C/2019 Q4 va continuer d’augmenter pour atteindre une magnitude proche de 15. Il s’agit là, toute proportion gardée, d’un objet très lumineux. Et qui pourrait le devenir encore davantage grâce à sa traînée caractéristique de comète, bien visible sur les premières photos. La chaleur du Soleil sublime en effet peu à peu la glace que renferme ce voyageur interstellaire, ce qui libère de nombreuses particules de poussière formant autour de lui une chevelure diffuse.

Au centre de l'image, la coma de C/2019 Q4 (Borisov) est d'ores et déjà visible. © Gennady Borisov

Une petite portion de trajectoire déjà connue

Toutefois, les astronomes attendent d’engranger davantage d’observations pour établir de manière certaine l’origine extrasolaire de C/2019 Q4. En effet, malgré des observations menées par vingt observatoires sur une douzaine de jours depuis la découverte, seule une très petite portion de sa trajectoire a pu être établie, ce qui laisse encore quelques incertitudes. Mais le petit arc de trajectoire obtenu est voué à grandir chaque jour qui passe. Et l’on pourra plus tard confirmer l’origine extrasolaire de l’astre. « Les professionnels n’ont encore rien conclu. À mon avis, le cas ne sera pas tranché avant une dizaine de jours », tempère Michel Ory, de l’Observatoire astronomique jurassien. À moins que la trajectoire ne soit rallongée dans l’autre sens ? « Des observations antérieures pourraient résoudre la question car C/2019 Q4 était déjà suffisamment lumineux en janvier pour être visible pour le télescope Pan-Starrs », précise l’astronome amateur. Cet instrument installé à Hawaï réalise des relevés panoramiques du ciel, dans lesquels il est possible de puiser a posteriori.

Mais dans l’attente de nouvelles données, on doit s’armer de patience avant de voir le matricule officiel de l’objet changer pour commencer par I, qui marque l’origine interstellaire (Oumuamua, qui est le premier est donc 1I/Oumuamua). C/2019 Q4 Borisov deviendrait alors 2I/2019 Q4 Borisov avant de prendre un jour communément le nom de son découvreur, l’Ukrainien Gennady Borisov, un chasseur de corps céleste qui n’en est pas à son coup d’essai. En juin 2013, il avait déjà découvert la comète C/2013 N4. Cette année-là ,il avait suffi de cinq jours pour confirmer et officialiser l’astre.

Découvreur de la comète, Gennady Borisov pose à côté de l'instrument utilisé (0.65-m f/1.5). © DR

Le scénario le plus crédible

En attendant, les logiciels des laboratoires d’astronomie tournent à plein régime pour tenter d’élucider l’origine de la comète. Lucie Maquet, astronome à l’IMCCE de Paris, fait partie des dizaines de spécialistes à s’être emparés des observations pour calculer la trajectoire de C/2019 Q4. Et elle converge vers le même résultat que la plupart de ses consœurs et confrères : une ligne, appelée hyperbole, qui traverse le Système solaire avec 45° d’inclinaison. « Ça laisse présager quelque chose de bon », pressent la spécialiste de mécanique céleste. Bill Gray, découvreur d’Oumuamua en 2017 se veut plus prudent : « C’est étrange que le deuxième objet interstellaire jamais trouvé soit aussi brillant. Si les objets ternes sont rares, les très brillants sont rarissimes », écrit-il dans un mail destiné à la communauté de spécialistes des planètes mineures.

Mais improbable ne veut pas dire impossible. Et l’astronome l’admet lui-même, pour que C/2019 Q4 soit un objet du Système solaire, il faudrait en substance qu’il soit en train de s’échapper de son orbite elliptique grâce à des forces non gravitationnelles. Dans le cas présent, cela signifie que la comète soit extrêmement active et capable de se propulser elle-même. Autrement dit, elle dégazerait énormément de matière, au point de changer sa trajectoire. Or d’après les calculs, il faudrait que ces forces soient « 180 fois plus grandes que le record actuel pour une comète longue durée. Ce qui n’est pas impossible, mais semble tout de même beaucoup », commente Adrien Coffinet, de l’université de Genève.

Légèrement infléchie dans sa trajectoire, C/2019 Q4 (Borisov) devrait passer au large de l'orbite martienne en décembre. © Ciel & Espace

Ce qui attire davantage l’attention de Lucie Marquet, c’est la vitesse de croisière de la comète : « Avec 30 km/s, elle va trop vite pour être issue du Nuage d’Oort [NDLR : vaste réservoir de comètes en périphérie du Système solaire, liées gravitationnellement à notre étoile]. Les comètes qui en sont issues n’arrivent qu’à 2 km/s ». Contraint par tous ces éléments, le meilleur scénario semble bien être celui de la première comète interstellaire.

Un astre qui sera assurément étudié sous toutes les coutures dans les semaines à venir. « Même avec les plus gros télescopes du monde, il sera toutefois difficile de produire une image détaillée de son noyau, trop petit et trop lointain. Mais ce qui va être intéressant, c’est l’étude en spectroscopie, la première sur une comète interstellaire ! » s’enthousiasme Lucie Maquet. Et il y a de quoi, car l’on observerait là atomes et molécules venus de très, très loin…

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