Cette image a été prise avec l'instrument FORS2 sur le Very Large Telescope de l'ESO fin 2019, quand la comète 2I/Borisov est passée près du Soleil. Comme la comète se déplaçait à une vitesse vertigineuse, environ 175 000 kilomètres par heure, les étoiles d'arrière-plan sont apparues comme des traînées de lumière alors que le télescope suivait la trajectoire de la comète. Les couleurs de ces stries donnent à l'image une touche disco et sont le résultat de la combinaison d'observations dans différentes bandes de longueurs d'onde, mis en évidence par les différentes couleurs de cette image composite. Crédit :ESO/O. Hainaut
De nouvelles observations avec le Very Large Telescope de l'Observatoire européen austral (VLT de l'ESO) indiquent que la comète voyous 2I/Borisov, qui n'est que le deuxième et le plus récemment détecté visiteur interstellaire dans notre système solaire, est l'une des plus vierges jamais observées. Les astronomes soupçonnent que la comète n'est probablement jamais passée près d'une étoile, ce qui en fait une relique intacte du nuage de gaz et de poussière dont il s'est formé.
2I/Borisov a été découvert par l'astronome amateur Gennady Borisov en août 2019 et il a été confirmé qu'il provenait d'au-delà du système solaire quelques semaines plus tard. "2I/Borisov pourrait représenter la première comète vraiment vierge jamais observée, " dit Stefano Bagnulo de l'Observatoire et planétarium d'Armagh, Irlande du Nord, ROYAUME-UNI, qui a dirigé la nouvelle étude publiée aujourd'hui dans Communication Nature . L'équipe pense que la comète n'était jamais passée près d'une étoile avant de survoler le Soleil en 2019.
Bagnulo et ses collègues ont utilisé l'instrument FORS2 sur le VLT de l'ESO, situé dans le nord du Chili, pour étudier 2I/Borisov en détail en utilisant une technique appelée polarimétrie. Comme cette technique est régulièrement utilisée pour étudier les comètes et autres petits corps de notre système solaire, cela a permis à l'équipe de comparer le visiteur interstellaire avec nos comètes locales.
L'équipe a découvert que 2I/Borisov a des propriétés polarimétriques distinctes de celles des comètes du système solaire, à l'exception de Hale-Bopp. La comète Hale-Bopp a suscité beaucoup d'intérêt du public à la fin des années 1990, car elle était facilement visible à l'œil nu, et aussi parce que c'était l'une des comètes les plus vierges que les astronomes aient jamais vues. Avant son passage le plus récent, On pense que Hale-Bopp n'est passé près de notre Soleil qu'une seule fois et n'a donc pratiquement pas été affecté par le vent et le rayonnement solaires. Cela signifie qu'il était vierge, ayant une composition très similaire à celle du nuage de gaz et de poussière qu'il - et le reste du système solaire - formé il y a environ 4,5 milliards d'années.
En analysant la polarisation ainsi que la couleur de la comète pour recueillir des indices sur sa composition, l'équipe a conclu que 2I/Borisov est en fait encore plus vierge que Hale-Bopp. Cela signifie qu'il porte des signatures non ternies du nuage de gaz et de poussière à partir duquel il s'est formé.
"Le fait que les deux comètes soient remarquablement similaires suggère que l'environnement dans lequel 2I/Borisov est originaire n'est pas si différent en composition de l'environnement du système solaire primitif, " dit Alberto Cellino, un co-auteur de l'étude, de l'Observatoire d'Astrophysique de Turin, Institut National d'Astrophysique (INAF), Italie.
Olivier Hainaut, un astronome de l'ESO en Allemagne qui étudie les comètes et autres objets géocroiseurs mais n'a pas été impliqué dans cette nouvelle étude, est d'accord. "Le résultat principal - que 2I/Borisov ne ressemble à aucune autre comète à l'exception de Hale-Bopp - est très fort, " il dit, ajoutant qu'"il est très plausible qu'ils se soient formés dans des conditions très similaires".
"L'arrivée de 2I/Borisov depuis l'espace interstellaire a représenté la première opportunité d'étudier la composition d'une comète d'un autre système planétaire et de vérifier si le matériau qui provient de cette comète est en quelque sorte différent de notre variété native, " explique Ludmilla Kolokolova, de l'Université du Maryland aux États-Unis, qui a participé à la Communication Nature recherche.
Bagnulo espère que les astronomes en auront un autre, encore mieux, l'occasion d'étudier en détail une comète voyou avant la fin de la décennie. "L'ESA prévoit de lancer Comet Interceptor en 2029, qui aura la capacité d'atteindre un autre objet interstellaire en visite, si un sur une trajectoire appropriée est découvert, " il dit, en référence à une prochaine mission de l'Agence spatiale européenne.
Une histoire d'origine cachée dans la poussière
Même sans mission spatiale, les astronomes peuvent utiliser les nombreux télescopes de la Terre pour mieux comprendre les différentes propriétés des comètes voyous comme 2I/Borisov. "Imaginez à quel point nous avons eu de la chance qu'une comète d'un système à des années-lumière ait simplement fait un voyage à notre porte par hasard, " dit Bin Yang, un astronome à l'ESO au Chili, qui a également profité du passage de 2I/Borisov dans notre système solaire pour étudier cette mystérieuse comète. Les résultats de son équipe sont publiés dans Astronomie de la nature .
Yang et son équipe ont utilisé les données de l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), dont l'ESO est partenaire, ainsi que du VLT de l'ESO, étudier les grains de poussière de 2I/Borisov pour recueillir des indices sur la naissance de la comète et les conditions dans son système d'origine.
Ils ont découvert que le coma de 2I/Borisov - une enveloppe de poussière entourant le corps principal de la comète - contient des cailloux compacts, grains d'environ un millimètre ou plus. En outre, ils ont découvert que les quantités relatives de monoxyde de carbone et d'eau dans la comète changeaient radicalement à mesure qu'elle s'approchait du Soleil. L'équipe, qui comprend également Olivier Hainaut, dit que cela indique que la comète est composée de matériaux qui se sont formés à différents endroits de son système planétaire.
Les observations de Yang et de son équipe suggèrent que la matière dans la maison planétaire de 2I/Borisov était mélangée de près de son étoile à plus loin, peut-être à cause de l'existence de planètes géantes, dont la forte gravité remue la matière dans le système. Les astronomes pensent qu'un processus similaire s'est produit au début de la vie de notre système solaire.
Alors que 2I/Borisov était la première comète voyou à passer près du Soleil, ce n'était pas le premier visiteur interstellaire. Le premier objet interstellaire à avoir été observé en passant par notre système solaire était 'Oumuamua, un autre objet étudié avec le VLT de l'ESO en 2017. Initialement classé comme une comète, 'Oumuamua a ensuite été reclassé comme un astéroïde car il n'avait pas de coma.
