Vue d'artiste du nuage d'Oort. La densité a été exagérée. Crédit :Pablo Carlos Budassi [CC BY-SA 4.0] via Wikimedia
Une équipe d'astronomes de Leyde a réussi à calculer les 100 premiers millions d'années de l'histoire du nuage d'Oort dans son intégralité. Jusqu'à maintenant, seules des parties de l'histoire avaient été étudiées séparément. Le nuage, avec environ 100 milliards d'objets semblables à des comètes, forme une énorme coquille au bord de notre système solaire. Les astronomes publieront bientôt leur simulation complète et ses conséquences dans la revue Astronomie &Astrophysique .
Le nuage d'Oort a été découvert en 1950 par l'astronome néerlandais Jan Hendrik Oort pour expliquer pourquoi il continue d'y avoir de nouvelles comètes avec des orbites allongées dans notre système solaire. Le nuage, qui commence à plus de 3000 fois la distance entre la Terre et le Soleil, ne doit pas être confondu avec la ceinture de Kuiper. C'est le bord du rocher, des grains et de la glace dans lesquels se trouve la planète naine Pluton et qui orbite relativement près du Soleil à environ 30 à 50 fois la distance Terre-Soleil.
Événements lâches liés ensemble
Comment exactement le nuage d'Oort a dû se former est resté un mystère jusqu'à présent. En effet, une série d'événements se produisent qu'un ordinateur peut difficilement reproduire dans son intégralité. Certains processus n'ont duré que quelques années et ont eu lieu à des distances relativement courtes, comparable à la distance entre la Terre et le Soleil. D'autres processus ont duré des milliards d'années et ont eu lieu sur des années-lumière, comparable aux distances entre les étoiles. L'astronome et expert en simulation Simon Portegies Zwart (Université de Leiden aux Pays-Bas) explique :« Si vous voulez calculer toute la séquence dans un ordinateur, vous échouerez irrévocablement. C'est pourquoi, jusqu'à maintenant, seuls des événements séparés ont été simulés."
Les chercheurs de Leiden sont partis d'événements séparés, comme dans les études précédentes, mais ce qui est nouveau, c'est qu'ils ont pu relier les événements les uns aux autres. Par exemple, ils ont utilisé le résultat final du premier calcul comme point de départ du prochain calcul. De cette façon, ils ont pu cartographier toute la genèse du nuage d'Oort.
Crédit :École néerlandaise de recherche en astronomie
Comètes de l'intérieur et de l'extérieur du système solaire
Le nuage d'Oort, les simulations de Leiden confirment, est un vestige du disque protoplénaire de gaz et de débris à partir duquel le système solaire a émergé il y a quelque 4,6 milliards d'années. Les objets ressemblant à des comètes dans le nuage d'Oort proviennent d'environ deux endroits de l'Univers. La première partie des objets vient de près, du système solaire. Ces débris et astéroïdes ont été projetés par les planètes géantes. Cependant, certains des débris n'y sont pas parvenus et se trouvent toujours dans la ceinture d'astéroïdes entre Mars et Jupiter. Une seconde population d'objets, les astronomes de Leyde ont conclu, vient d'autres étoiles. Quand le Soleil venait de naître, il y avait environ un millier d'autres étoiles dans les environs. Le nuage d'Oort a peut-être capturé des comètes qui appartenaient à l'origine à ces autres étoiles.
En outre, les astronomes de Leyde pouvaient immédiatement démystifier un certain nombre d'événements. Ils, par exemple, soutiennent que le nuage d'Oort s'est formé relativement tard. C'est-à-dire, après que le Soleil ait été éjecté du groupe d'étoiles dans lequel il est né. Avec leurs simulations, les astronomes rejettent également l'hypothèse avancée en 2005 selon laquelle le nuage d'Oort serait une conséquence de la migration des planètes géantes du système solaire. Cette hypothèse, qui s'avère être réprimandé, devrait expliquer l'excès d'anciens cratères sur la Lune.
Complexe mais pas unique
"Avec nos nouveaux calculs, nous montrons que le nuage d'Oort est né d'une sorte de conspiration cosmique, " dit Portegies Zwart, "où les étoiles voisines, les planètes et la Voie lactée jouent tous leur rôle. Chacun des processus individuels à lui seul ne serait pas en mesure d'expliquer le nuage d'Oort. Vous avez vraiment besoin de l'interaction et de la bonne chorégraphie de tous les processus ensemble. Et cela, d'ailleurs, peut s'expliquer assez naturellement à partir de l'environnement de naissance du Soleil. Ainsi, bien que le nuage d'Oort soit compliqué, ce n'est probablement pas unique."