L'observatoire Vera C. Rubin, anciennement le Large Synoptic Survey Telescope (LSST), commencera ses opérations dans le courant de l'année prochaine. Ne voulant pas perdre un acronyme parfaitement bon, sa première campagne sera connue sous le nom de Legacy Survey of Space and Time (LSST). Cette enquête de 10 ans étudiera tout, de la matière noire et de l'énergie noire à la formation de la Voie lactée et des petits objets du système solaire.

Selon une nouvelle étude d'Amir Siraj et du professeur Abraham Loeb de l'Université de Harvard, un autre avantage de cette enquête sera la découverte d'objets interstellaires qui entrent régulièrement dans le système solaire. Ces résultats, lorsqu'il est combiné avec des caractérisations physiques des objets, nous apprendra beaucoup sur l'origine et la nature des systèmes planétaires (et pourrait théoriquement nous aider à repérer une ou deux sondes extraterrestres).

Quand 'Oumuamua a survolé la Terre en octobre 2017, il est devenu le premier objet interstellaire jamais observé par les astronomes. Maintenant, ans après cet événement capital, les scientifiques discutent encore de ce qu'il aurait pu être – des théories récentes suggèrent qu'il pourrait s'agir d'un iceberg d'hydrogène noir ou d'un « lapin de poussière » interstellaire. Mais la possibilité la plus intrigante était peut-être celle suggérée par le professeur Loeb lui-même.

Dans une étude publiée en 2018 dans Le Journal d'Astrophysique - intitulé "La pression du rayonnement solaire pourrait-elle expliquer l'accélération particulière d'Oumuamua ?"—Dr. Shmuel Baily et le professeur Loeb ont proposé que l'objet interstellaire pourrait en fait être un vaisseau spatial interstellaire. Ceci était basé en partie sur les spectres obtenus à partir de 'Oumuamua, et comment il s'est mystérieusement accéléré en sortant du système solaire.

Peu importe si 'Oumuamua était une sonde extraterrestre ou non, Baily et Loeb ont affirmé qu'à tout le moins, il représentait une nouvelle classe d'objets que les astronomes n'avaient jamais vu auparavant. En septembre 2019, un deuxième objet interstellaire (2I/Borisov) a été repéré en train de traverser le système solaire. Alors que celui-ci était clairement une comète, cela a permis d'illustrer que les objets interstellaires visitent régulièrement le système solaire (et certains y restent même).

Un observatoire comme Vera C. Rubin, donc, présente une opportunité majeure d'en apprendre davantage sur les objets interstellaires et les processus qui conduisent à la formation et à la nature des systèmes stellaires. Pour une chose, en étudiant les objets du système solaire, cela pourrait potentiellement multiplier le nombre d'objets que nous devons étudier. Comme le professeur Loeb l'a dit à Universe Today par e-mail :

« Oumuamua et Borisov ont été les deux premiers objets interstellaires confirmés dans le système solaire. Le relevé du ciel de l'observatoire Vera C. Rubin qui débutera dans quelques années, appelé Legacy Survey of Space of Time (LSST), pourraient trouver un nouvel objet interstellaire chaque mois s'ils peuplent des trajectoires aléatoires. Notre article aborde la question de savoir ce que l'on peut apprendre des statistiques en grand nombre d'objets interstellaires.

Le LSST s'appuiera sur le Simonyi Survey Telescope (SST) de l'Observatoire Rubin, une grande ouverture, grand champ, télescope au sol pour sonder le ciel austral dans les bandes optiques allant de 320 à 1050 nm (du proche ultraviolet à l'infrarouge). Ses trois grands miroirs seront activement contrôlés pour corriger les distorsions atmosphériques et les images seront capturées à l'aide d'un 3, Appareil photo numérique de 200 mégapixels.

Entre ses capacités techniques et les huit collaborations scientifiques qui s'appuieront sur ses données, Vera C. Rubin devrait produire de précieux retours scientifiques. Il s'agit notamment de mesurer le taux d'expansion pour déterminer l'influence de l'énergie noire et de la matière noire, cartographier la Voie Lactée, détecter les événements transitoires comme les novae, supernovae, sursauts gamma et autres phénomènes.

Cela permettra également aux astronomes d'augmenter le nombre de petits objets catalogués dans le système solaire, tels que les astéroïdes et les objets de la ceinture de Kuiper (KBO), d'un facteur 10 à 100. Combiné à des modèles précis qui prédisent la vitesse à laquelle les objets interstellaires voyager une fois qu'ils atteignent le système solaire, Siraj et Loeb montrent comment le LSST pourrait multiplier le nombre d'objets interstellaires connus dans le système solaire.

"L'observatoire Vera C Rubin observera le ciel à une profondeur et à une cadence sans précédent, " Siraj a déclaré à Universe Today (également par e-mail). " En conséquence, il est sur le point d'améliorer considérablement notre compréhension des petits corps dans le système solaire, y compris les objets interstellaires."

Comme ils l'indiquent dans leur étude, la vitesse à laquelle les objets sont éjectés de leurs systèmes respectifs (qui est comparable à leurs vitesses orbitales avant qu'ils ne soient « coup de pied ») est essentielle pour comprendre d'où ils proviennent dans le système. Par exemple, les objets situés aux confins seraient facilement éjectés en raison du passage d'une étoile et auraient en conséquence de faibles vitesses d'éjection. En conséquence, il s'agit probablement du type d'objet interstellaire le plus courant.

De la même manière, les interactions gravitationnelles avec des planètes proches ou à l'intérieur de la zone habitable (HZ) d'une étoile qui ont entraîné des éjections entraîneraient le déplacement de nombreux planétésimaux à grande vitesse. Ces vitesses seraient cohérentes avec la vitesse orbitale des objets dans la HZ de leur étoile, et en dirait donc beaucoup aux scientifiques sur la mécanique à l'œuvre dans ce système. Comme Loeb l'a expliqué, ils ont considéré tout cela en faisant leurs calculs :

"Nous avons considéré l'éjection d'objets interstellaires dans des directions aléatoires par rapport à la vitesse de leurs étoiles hôtes et calculé la distribution résultante des vitesses lorsqu'ils entrent dans le système solaire, en tenant compte de la vitesse spéciale du soleil par rapport aux étoiles dans son voisinage."

"Comme les objets interstellaires sont produits dans les systèmes planétaires autour d'autres étoiles, nous avons adopté la cinématique des étoiles plus une composante de vitesse supplémentaire qui tient compte de la vitesse d'éjection de l'objet par rapport à l'étoile, " a ajouté Siraj.

Ce qu'ils ont découvert, c'est que la vitesse d'éjection typique d'un objet pouvait être déduite de sa vitesse une fois arrivée dans le système solaire et de la direction de son arrivée. A cet égard, leur vitesse servirait d'indicateur de leur proximité avec leurs étoiles lorsqu'elles se sont formées et lorsqu'elles ont été éjectées. Ou comme Siraj l'a résumé :

"Nous avons découvert que la distribution des vitesses auxquelles les objets interstellaires se déplacent et les directions d'où ils proviennent encodent des informations sur le "coup de pied" que les objets interstellaires reçoivent lorsqu'ils quittent leur étoile mère. Cette vitesse de "coup de pied" reflète la région de la planète. [disque] d'où provient l'objet, donner un aperçu du fonctionnement de la formation du système planétaire, et comment les objets interstellaires sont créés."

Par exemple, s'ils sont originaires de la périphérie, comme les nuages ​​d'Oort du système solaire, leur vitesse de coup de pied serait négligeable. D'autre part, s'ils proviennent de la ZS d'un système, la vitesse pourrait dépasser la gamme des vitesses stellaires dans leur voisinage solaire (des dizaines de km/s). Connaissant leur lieu de naissance, donc, pourraient fournir des indices importants concernant les processus qui les ont créés ainsi que leur nature.

Par extension, l'étude de ces objets donnera un aperçu précieux des processus par lesquels les astéroïdes, les comètes et les planètes se forment dans les systèmes stellaires. Et si certains de ces objets sont en fait des sondes spatiales interstellaires explorant l'univers, comme le Dr Baily et le professeur Loeb l'ont suggéré, alors les possibilités sont encore plus profondes.

"Les objets d'intérêt pour les recherches SETI pourraient potentiellement être discernables par des vitesses et des directions d'origine inhabituelles, " a déclaré Siraj. Combiné avec la capacité de Vera C. Rubin à fournir des notifications rapides d'un événement de détection (ce qui facilitera considérablement les observations de suivi), les astronomes pourraient voir ces objets venir bien avant qu'ils ne passent près de notre soleil ou fassent un survol de la Terre.

"Si des objets étranges comme 'Oumuamua étaient produits par des civilisations technologiques, alors ils peuvent représenter un "message dans une bouteille, '" a ajouté Loeb. Cette possibilité est quelque chose que le professeur Loeb discute en détail dans son prochain livre, intitulé "Extraterrestrial:The First Sign of Intelligent Life Beyond Earth"—diffusion prévue le 26 janvier, 2021.

La recommandation de Siraj et Loeb est un bon exemple de la façon dont les progrès dans un domaine de l'astronomie peuvent donner des résultats positifs dans un autre. En utilisant des instruments et des observatoires de nouvelle génération pour cataloguer plus d'étoiles, plus de planètes et plus d'objets, les astronomes auront plus d'exemples de ce qui est possible dans l'univers. L'étude de ces objets nous en apprendra également beaucoup sur la physique et la mécanique qui le régissent.

Et si ce n'est pas trop à espérer, peut-être qu'une sonde interstellaire ou deux seront trouvées dans le processus. Compte tenu de ce que nous avons envoyé avec les Pioneer Plaques et Voyager Records, il sera intéressant de voir ce qu'un message d'une espèce extraterrestre aura à dire ! Mon argent est sur "Ne répondez pas!"