Cet astéroïde à contre-sens est-il venu d'au-delà du système solaire?

Un astéroïde intriguant a été repéré en voyage en arrière autour de Jupiter en 2015. Une équipe de chercheurs pense maintenant qu'il aurait pu se former autour d'une autre étoile.

Un astéroïde découvert en train de voyager en arrière sur l'orbite de Jupiter intrigue les astronomes depuis sa découverte en 2015. La plupart des astéroïdes tournent autour du Soleil dans la même direction que les planètes, un mouvement hérité du système solaire formé d'un nuage de poussière tourbillonnant et du gaz. Mais l'astéroïde 2015 BZ509 (ou BZ en abrégé) va dans le mauvais sens, dans un mouvement rétrograde autour du Soleil. Maintenant, une équipe d’astronomes pense savoir pourquoi: cela pourrait venir de l’extérieur du système solaire.

Le mouvement de BZ est co-orbital avec Jupiter, ce qui signifie qu'il se déplace autour du Soleil dans le même espace orbital mais dans la direction opposée. Il se rapproche de Jupiter deux fois par orbite, ainsi que des quelque 6 000 astéroïdes troyens qui habitent l’orbite de Jupiter. Pourtant, il évite de s'écraser sur l'un d'entre eux car son orbite est inclinée et légèrement décentrée. L'astéroïde reçoit un léger coup de pouce gravitationnel chaque fois qu'il s'approche de Jupiter, ce qui aide à maintenir la stabilité.

Ces cadres négatifs montrent l'astéroïde 2015 BZ509 (entouré en jaune). Obtenues à l'Observatoire du Grand Télescope Binoculaire (LBTO), les images établissent le mouvement co-orbital rétrograde de l'astéroïde.
C. Veillet / Observatoire du grand télescope binoculaire

Mais comment est-il arrivé et quand?

Fathi Namouni (Observatoire de la Côte d'Azur, France) et Helena Morais (Universidade Estadual Paulista, Brésil) pensent que le seul moyen d'expliquer le comportement kamikaze de BZ s est de supposer provenir de l'extérieur du système solaire. . Tout comme Oumuamua, l'objet interstellaire qui a balayé le système solaire en 2017, ils prétendent que BZ aurait pu entrer dans notre voisinage de la même manière, seule la gravité de Jupiter l'a capturé pendant un séjour plus long. Cet événement aurait pu se produire il y a 4, 5 milliards d'années.

À l'aide de simulations sur ordinateur, l'équipe a montré que l'orbite actuelle de BZ pourrait être stable pour le système solaire. Ils ont simulé 1 million de «clones» de l'objet, en suivant l'évolution de leurs orbites au fil du temps. L’orbite de BZ n’est pas connue avec beaucoup de précision elle n’a été observée que pendant une période de 300 jours à travers le grand télescope binoculaire du mont. Graham, Arizona. Les orbites simulées comprennent de petites variations pour compenser cette incertitude.


Cette animation montre les mouvements co-orbitaux rétrogrades et particuliers de l'astéroïde autour du Soleil.

En suivant l'évolution du système dans le temps, les chercheurs ont montré que 27 clones sur un million sont stables au-delà de 4, 5 milliards d'années. Leurs résultats figurent dans les Avis mensuels des lettres de la Société royale d’astronomie du 21 mai .

Origine interstellaire?

La question clé est de savoir comment interpréter ces résultats. Namouni et Morais soutiennent que ces 27 statistiques stables à long terme montrent que BZ aurait pu conserver son orbite actuelle depuis les débuts du système solaire.

«Nous appliquons ce qu’on appelle en astronomie le principe de Copernic, qui stipule que les systèmes ne sont jamais observés aux époques préférées», explique Namouni. En d'autres termes, nous n'observons pas BZ juste au bon moment après sa capture. «Cela se traduit par: quand nous avons des orbites instables et des orbites stables qui vivent pour l’âge du système solaire, nous devons prendre les orbites stables.» Cette approche est couramment utilisée pour déterminer les configurations des systèmes exoplanétaires en supposant qu'elles existent depuis longtemps, les scientifiques peuvent supprimer toutes les solutions qui conduisent à un système de courte durée.

Mais d'autres chercheurs ne sont pas convaincus. La durée de vie médiane de tous les clones de la simulation est de 7 millions d'années, note Bill Bottke (Southwest Research Institute). Ce n'est pas une longue période selon les normes du système solaire. Cela suggère probablement que l'objet a été capturé sur cette orbite au cours de périodes plus récentes.

Bottke suggère que d'autres explications pourraient être plus appropriées. Par exemple, ce corps pourrait être une comète capturée; ces objets appartenant à la même famille que Halley's Comet ont souvent des orbites rétrogrades.

Namouni & Morais n'essayent pas de fournir un scénario montrant comment la capture d'un objet interstellaire aurait pu avoir lieu. Le but de leur travail était simplement d’explorer la stabilité de l’orbite et de déterminer si l’objet pouvait provenir du système solaire.

Reste que la capture dans l'espace interstellaire reste difficile à prouver. «Les objets interstellaires arrivent à grande vitesse et ont donc tendance à s'échapper», explique Alessandro Morbidelli (Observatoire de la Côte d'Azur, France). "Alors, tout à fait, cela me semble invraisemblable."

L’avantage, c’est que l’hypothèse est en partie vérifiable, déclare Renu Malhotra (Université de l’Arizona). S'ils ont raison sur la stabilité à long terme de l'orbite de cet objet, il devrait y avoir beaucoup plus d'objets dans des orbites similaires. Les recherches observationnelles en cours devraient pouvoir les trouver. Si des lots sont effectivement découverts, cela renforcerait l'hypothèse de «stabilité à long terme», dit Malhotra. "Trouver de tels objets pourrait nous aider à tester des théories sur les débuts du système solaire!"