Gregory Laughlin et Malena Rice n'étaient pas vraiment surpris il y a quelques semaines lorsqu'ils ont appris qu'un deuxième objet interstellaire avait fait son chemin dans notre système solaire.

Les astronomes de l'université de Yale venaient de mettre la touche finale à une nouvelle étude suggérant que ces étranges, les visiteurs glacés d'autres planètes vont continuer à venir. Nous pouvons nous attendre à ce que quelques gros objets apparaissent chaque année, ils disent; les objets plus petits entrant dans le système solaire pourraient atteindre des centaines chaque année.

L'étude a été acceptée pour publication dans The Lettres de revues astrophysiques .

"Il devrait y avoir beaucoup de ce matériel qui flotte, " dit Riz, un étudiant diplômé à Yale et premier auteur de l'étude. "Tant plus de données seront bientôt disponibles, grâce aux nouveaux télescopes mis en ligne. Nous n'aurons pas à spéculer."

Le premier objet interstellaire connu pour traverser notre système solaire était 'Oumuamua, repéré pour la première fois en octobre 2017. Son arrivée a suscité un débat intense sur ses origines et sur la façon de le classer. Laughlin, professeur d'astronomie à Yale, a contribué à des recherches précieuses indiquant que « Oumuamua a probablement des propriétés similaires à celles d'une comète, malgré le fait qu'il n'a pas de queue révélatrice de comète, appelé un coma.

Le nouvel objet, récemment surnommé 2I/Borisov, est entré en scène cet été. L'astronome amateur Gennady Borisov a remarqué pour la première fois 2I/Borisov en août, et les chercheurs auront environ un an pour observer l'objet avec des télescopes, un temps considérablement plus long que les quelques semaines qu'ils ont eues pour observer 'Oumuamua. Le nouvel objet est également plus grand que 'Oumuamua et a un coma prononcé.

Bien sûr, pour les scientifiques, l'une des grandes questions soulevées par l'apparition des objets interstellaires est :« D'où viennent-ils ? Une réponse facile serait qu'ils sont des blocs de construction planétaires – des planétésimaux – éjectés d'autres systèmes solaires. Mais à première vue, il y a un problème avec cette théorie, disent les chercheurs :une étude approfondie d'environ 4, 000 planètes confirmées en dehors de notre système solaire montrent que la plupart d'entre elles sont situées trop près de leurs étoiles mères pour éjecter facilement un planétésimal. Les planétésimaux suscités par la plupart des planètes actuellement connues resteraient bloqués en orbite dans les systèmes où ils se sont formés.

Alors, d'où proviennent les objets interstellaires ?

Les travaux de Rice et Laughlin proposent pour la première fois que les objets interstellaires pourraient être de la matière éjectée de grandes, planètes nouveau-nées, en orbite plus loin de leur soleil, qui ont creusé des trous prononcés dans les plateaux cosmiques de gaz et de poussière que les astronomes appellent disques protoplanétaires.

Quand une étoile est nouvellement formée, il est entouré d'une mince, disque "protoplanétaire" rotatif de gaz dense et de poussière. Le disque est un environnement volatil dans lequel gaz et poussières sont réchauffés par la jeune étoile, ainsi que l'énergie gravitationnelle de l'étoile, conduisant au mouvement, collisions, et éventuellement, la formation des planètes.

Bien que la plupart des planètes connues se forment près de leur soleil, il y en a qui se développent beaucoup plus loin et créent de grandes lacunes dans le disque protoplanétaire. Selon Rice et Laughlin, ces planètes plus éloignées sont capables de rejeter des matériaux qui pourraient quitter leur système solaire domestique. Cependant, ils sont aussi beaucoup plus difficiles à observer directement que leurs homologues plus proches, c'est pourquoi peu de ces planètes ont été confirmées, les chercheurs ont dit.

Pour tester leur théorie, les chercheurs ont examiné trois disques protoplanétaires du projet Disk Substructures at High Angular Resolution (DSHARP), une enquête menée par un grand consortium d'astronomes. DSHARP se concentre sur les images de 20 à proximité, disques protoplanétaires brillants et grands pris par le télescope Atacama Large Millimeter/submillimeter Array au Chili.

"Nous cherchions des disques dans lesquels il était assez clair qu'une planète était là, " dit Rice. " Si un disque a des lacunes claires, comme le font plusieurs disques DSHARP, il est possible d'extrapoler quel type de planète serait là. Puis, nous pouvons simuler les systèmes pour voir combien de matériau doit être éjecté au fil du temps."

"Cette idée explique bien la haute densité de ces objets qui dérivent dans l'espace interstellaire, et cela montre que nous devrions trouver jusqu'à des centaines de ces objets avec les enquêtes à venir en ligne l'année prochaine, " a déclaré Laughlin.

Au-delà de la simple nouveauté de remarquer des objets interstellaires traversant notre système solaire, l'idée d'observer de tels objets offre des possibilités majeures pour faire avancer notre connaissance du cosmos, ont ajouté les chercheurs.

Contrairement à de nombreuses découvertes astronomiques, dans lequel les données sont observées et interprétées à des distances énormes, les objets interstellaires sont un regard de près sur une autre partie de la galaxie, ils ont dit.

"Vous ne regardez pas une étoile lointaine à travers un télescope, " dit Rice. " C'est un matériau réel qui compose les planètes dans d'autres systèmes solaires, être jeté sur nous. C'est une façon totalement inédite d'étudier de près les systèmes extrasolaires et ce domaine va commencer à exploser avec les données, très bientôt."