Les comètes interstellaires comme Borisov ne sont peut-être pas rares

En 2019, les astronomes ont découvert quelque chose d’incroyable dans notre arrière-cour : une comète rebelle d’un autre système stellaire. La boule de neige glacée, appelée Borisov, a parcouru 110 000 milles à l’heure et a marqué la première et la seule comète interstellaire jamais découverte par l’homme.

Mais que se passe-t-il si ces visiteurs interstellaires – comètes, météorites, astéroïdes et autres débris extérieurs à notre système solaire – sont plus fréquents qu’on ne le pense ?

Dans une nouvelle étude publiée lundi dans Avis mensuels de la Royal Astronomical SocietyLes astronomes Amir Siraj et Avi Loeb au Centre d’Astrophysique | Harvard et la Smithsonian University (CfA) présentent de nouveaux calculs qui montrent que dans le nuage d’Oort – l’enveloppe de débris dans les régions les plus éloignées de notre système solaire – il y a plus d’objets interstellaires que le nôtre.

« Avant la découverte de la première comète interstellaire, nous n’avions aucune idée du nombre de corps interstellaires dans notre système solaire, mais la théorie sur la formation des systèmes planétaires suggère qu’il devrait y avoir moins de visiteurs que de résidents permanents », explique Siraj. Étudiant de premier cycle et des cycles supérieurs au département d’astronomie de l’Université Harvard et auteur principal de l’étude. « Maintenant, nous avons découvert qu’il peut y avoir beaucoup plus de visiteurs. »

Siraj note que les calculs, qui ont été effectués à l’aide d’inférences tirées de Borisov, comportent une grande incertitude. Mais même après avoir pris ces éléments en compte, les visiteurs interstellaires dominent les objets appartenant au système solaire.

« Supposons que j’ai vu une route de voies ferrées d’un kilomètre de long pendant un jour et que j’ai remarqué l’une des voitures la traversant. Je peux dire que ce jour-là, le taux observé de voitures traversant le secteur ferroviaire était d’une par jour et par kilomètre », a déclaré Siraj. explique. « Mais si j’ai des raisons de croire que l’observation n’était pas un événement ponctuel – par exemple, en observant une paire de barrières de passage conçues pour les voitures – alors je peux aller plus loin et commencer à tirer des conclusions statistiques sur le taux total de wagons traversant ce tronçon de voie ferrée. Fer « .

Mais s’il y a tant de visiteurs interstellaires, pourquoi en avons-nous vu un seul ?

Nous n’avons pas encore la technologie pour les voir, dit Siraj.

Gardez à l’esprit, dit-il, que le nuage d’Oort s’étend sur une superficie d’environ 200 à 100 milliards de kilomètres de notre soleil – et contrairement aux étoiles, les objets du nuage d’Oort ne produisent pas leur propre lumière. Ces deux facteurs font qu’il est extrêmement difficile de voir les débris dans le système solaire externe.

L’astrophysicien Matthew Holman, qui n’a pas participé à la recherche, déclare que les résultats de l’étude sont passionnants car ils ont des implications pour des objets encore plus proches que le nuage d’Oort.

« Ces résultats indiquent que l’abondance d’objets nuageux interstellaires et d’Oort est comparable plus près du Soleil que de Saturne. Cela peut être testé avec les études actuelles et futures du système solaire », a déclaré Holman, ancien directeur du Center for Minor Planets du CfA, qui suit comètes, astéroïdes et plus encore, de débris dans le système solaire.

« Quand on regarde les données sur les astéroïdes dans cette région, la question est : y a-t-il des astéroïdes vraiment interstellaires que nous n’avons pas reconnus auparavant ? » Demandé.

Holman explique qu’il y a des astéroïdes qui sont découverts mais non observés ou suivis année après année. Nous pensons que ce sont des astéroïdes, puis nous les perdons de vue sans un regard détaillé.

Loeb, co-auteur de l’étude et professeur d’astronomie à l’Université de Harvard, ajoute que « les objets interstellaires dans la région planétaire du système solaire seront rares, mais nos résultats montrent clairement qu’ils sont plus fréquents que les matériaux du système solaire dans l’obscurité. régions du nuage d’Oort. »

Les observations utilisant la technologie de nouvelle génération peuvent aider à confirmer les conclusions de l’équipe.

Siraj dit que le lancement de l’observatoire Vera Sea Robin, prévu pour 2022, « fera exploser les recherches antérieures d’objets interstellaires hors de l’eau », et, espérons-le, aidera à découvrir plus de visiteurs comme Borisov.

Transneptunian Automated Unseen Survey (TAOS II), spécialement conçu pour détecter les comètes dans les régions reculées de notre région. système solaire, il pourrait aussi repérer l’un de ces passants. TAOS II pourrait être mis en ligne dès cette année.

Siraj note que l’abondance d’objets interstellaires dans le nuage d’Oort indique qu’il reste beaucoup plus de débris de la formation des systèmes planétaires qu’on ne le pensait auparavant.

« Nos résultats montrent que les objets interstellaires peuvent imposer des contraintes intéressantes sur les processus de formation du système planétaire, car leur abondance implicite nécessite l’éjection d’une grande masse de matière sous forme de petites planètes », explique Siraj. « Avec des études d’observation des disques protoplanétaires et des approches informatiques de la formation des planètes, l’étude des objets interstellaires peut nous aider à percer les secrets de la formation de notre système planétaire et d’autres. »