‘Oumuamua : visiteur d’un autre monde

C’est le premier objet en provenance d’un autre système solaire à être détecté. ‘Oumuamua, de son petit nom, est une énigme qui a enflammé la communauté scientifique. Que sait-on de lui au juste?

Car ’Oumuamua présente plusieurs anomalies. En effet, après son passage près du Soleil, il a accéléré bien plus que ce que l’effet catapulte de la gravité de l’astre permet d’expliquer. Contrairement à une comète, qui bénéficie d’une poussée liée à la volatilisation de sa queue, rappelons que ’Oumuamua n’affichait aucune traînée pouvant justifier une telle accélération.

L’énigme a poussé un éminent scientifique de l’Université Harvard, Abraham « Avi » Loeb, à dire que ’Oumuamua ne devait pas avoir une origine naturelle, mais qu’il aurait plutôt été construit par une civilisation extraterrestre. Pour M. Loeb, seule une voile solaire, alimentée par la radiation de notre étoile, pouvait expliquer cette propulsion.

Il n’en fallait pas plus pour que la nouvelle fasse le tour du monde. Au grand dam de plusieurs membres de la communauté scientifique. « [Avi Loeb] dit que l’objet doit être quelque chose d’extraterrestre parce qu’aucune explication plausible ne marche, a affirmé l’astrophysicien Sean Raymond, chercheur au Laboratoire d’astrophysique de Bordeaux, sur les ondes de France Culture. C’est là où je ne suis pas d’accord. » Un point de vue partagé par Nathalie Ouellette. « C’est vrai que parfois, en science, la théorie la plus improbable s’avère la bonne, mais il faut le démontrer, cela demande beaucoup de travail avant d’arriver à cette conclusion. En général, il faut suivre le principe du rasoir d’Ockham : si vous entendez des galops, ce sont vraisemblablement des chevaux, pas des zèbres. » Bref, la façon la plus simple d’expliquer un phénomène est souvent la bonne.

Pour les tenants de la thèse selon laquelle des forces gravitationnelles auraient façonné ‘Oumuamua, c’est la gazéification de traces de glace encore présentes sous sa surface, bien qu’indétectables, qui pourrait être responsable de l’accélération.

Deux scientifiques, Darryl Seligman, de l’Université de Chicago, et Gregory Laughlin, de l’Université Yale, ont formulé une autre hypothèse en mars 2020 sur les étranges propriétés de ’Oumuamua. Il s’agirait d’un iceberg d’hydrogène, l’élément le plus abondant de l’Univers, né dans un immense nuage de molécules. Ce type de nuage peut s’étirer sur des années-lumière de distance et contient assez de matière pour créer des dizaines de milliers d’étoiles. La sublimation de la glace d’hydrogène, indécelable par les moyens d’observation actuels, pourrait être à l’origine de l’étonnante accélération.

Avi Loeb et Thiem Hoang, chercheur à l’Institut coréen de science astronomique et spatiale, ont rapidement répliqué par une publication dans la revue Astrophysical Journal Letters. Le principal problème de cette hypothèse, selon eux, c’est que l’hydrogène ne se solidifie qu’à des températures très basses : sa vaporisation commence à -267 degrés Celsius, à peine 6 kelvins. Même la lumière d’étoiles distantes peut être suffisante pour faire fondre ce genre de glaçon. Ce qui rend improbable sa survie à un voyage intersidéral.

Une théorie définitive ?

Ce débat a inspiré deux astrophysiciens de l’Université de l’Arizona, Steven Desch et Alan Jackson. Aimant l’idée d’un iceberg se sublimant sans laisser de trace, mais plutôt en accord avec la critique d’Avi Loeb, les deux scientifiques ont testé l’hypothèse de Darryl Seligman et Gregory Laughlin avec neuf différents types de glace. Et l’une d’elles est sortie du lot : l’azote.

En réunissant leurs chiffres, Steven Desch et Alan Jackson se sont aperçus que l’azote pouvait presque parfaitement expliquer les caractéristiques de ’Oumuamua. Sa sublimation autorisait l’accélération sans empreinte visible. La perte de masse nécessairement subie au long de son voyage et lors de son passage près du Soleil pouvait avoir sculpté sa forme particulière. Mieux encore, l’albédo de la glace d’azote, son « pouvoir réfléchissant », correspond à celui de ’Oumuamua… et aussi à celui de Pluton !

Ce qui nous ramène à notre récit initial : ‘Oumuamua pourrait bien être le fragment d’une « exo-Pluton » ayant subi une collision cosmique assez violente pour qu’un de ses morceaux ait été projeté dans l’espace intersidéral. En effet, la surface de cette planète naine est composée en grande partie de glace d’azote. Même chose pour Triton, une lune de Neptune. Autrement dit, « ‘Oumuamua nous donne des indices qu’il y a des exo-Pluton dans d’autres systèmes planétaires », indique Alan Jackson. Les astrophysiciens ne sont pas encore en mesure de détecter les toutes petites exoplanètes, mais si un tel iceberg est venu jusqu’à nous, c’est probablement le signe qu’elles sont assez nombreuses.

Évidemment, cette théorie a été critiquée à son tour. Pour Avi Loeb, comme l’azote se forme à partir de quantités suffisantes de carbone dans les étoiles, on aurait dû aussi percevoir cet élément au passage de ’Oumuamua. Steven Desch a riposté dans un article du New York Times, mentionnant que les glaces d’azote sur Pluton ne contiennent que 0,1 % de carbone et que la couleur de ‘Oumuamua correspond exactement à celle des glaces plutoniennes.

Darryl Seligman, le partisan de la glace d’hydrogène, est plutôt sceptique quant au grand nombre d’exo-Pluton devant se trouver dans l’espace pour justifier la présence de ‘Oumuamua. Alan Jackson le reconnaît : « Pour que notre chiffre ait du sens, il faut en effet supposer que la plupart des systèmes solaires naissent en suivant, grosso modo, les mêmes étapes. Si l’on se trompe là-dessus, on devra retourner à nos calculs. Mais personnellement, ce nombre ne m’apparaît pas si élevé. »

Un point qui ne dérange pas Timothy Hallat, un étudiant de maîtrise en astrophysique de l’Université McGill. « Je ne crois pas que la quantité avancée par Alan Jackson et Steven Desch soit un problème, dit-il. Dans les faits, ils n’ont pas besoin qu’il y ait tant d’exo-Pluton pour que leur calcul fonctionne. »

À défaut de connaître sa composition, peut-on au moins savoir d’où vient ‘Oumuamua ? Malheureusement, cette question ne sera probablement jamais élucidée. La galaxie est trop complexe, trop encombrée de débris cosmiques pour qu’on puisse affirmer avec certitude d’où nous arrive exactement ce messager.

Toutefois, la vélocité de ’Oumuamua lors de son entrée dans le système solaire fournit quelques indices. Elle est perçue comme faible par les astrophysiciens, ce qui laisse croire que l’objet provient d’un système relativement jeune. On pense que, généralement, les objets éjectés d’un système solaire auront une vitesse proche de ce dernier et l’on sait aujourd’hui que les étoiles jeunes sont plus lentes que les vieilles. Cette observation se greffe particulièrement bien au fait que ’Oumuamua pourrait être un iceberg : cette juvénilité augmente les chances qu’il ait pu survivre dans l’espace assez longtemps pour se rendre jusqu’à nous. À condition que son système d’origine soit assez proche du nôtre.

Partant de cela, Timothy Hallat et le professeur de l’Université Western Ontario Paul Wiegert ont remonté le temps. Leur idée était de simuler à rebours la trajectoire de ’Oumuamua et celles des étoiles de notre galaxie. Le tout a été publié dans The Astronomical Journal au printemps 2020.

Leur simulation les a amenés à s’intéresser aux trajectoires des groupes mouvants Carina et Columba. Un groupe mouvant, c’est un ensemble d’étoiles ayant un mouvement spatial et un âge similaires qui laissent croire à une origine commune. Il y a environ 35 millions d’années, les groupes Carina et Columba possédaient plusieurs caractéristiques permettant de croire qu’un ou l’autre pourrait être à l’origine du visiteur. « Ces étoiles sont nées au bon moment, elles ont la bonne vitesse et ‘Oumuamua était dans ces environs à ce moment-là, fait remarquer Timothy Hallat. C’est la meilleure piste que nous ayons. »

D’autres objets venus d’ailleurs

Il est probable que le mystère de ‘Oumuamua ne sera jamais résolu. Mais consolons-nous : s’il est le premier objet intersidéral que nous ayons détecté, il n’est certainement pas le dernier. En 2019, un astronome amateur russe, Gennadiy Borisov, a repéré 2I/Borisov, une comète provenant aussi de l’extérieur de notre système solaire. De telles observations ouvrent un immense champ de possibilités pour les chercheurs. En effet, elles permettent de récolter des indices sur d’autres systèmes planétaires sans avoir à aller les visiter, ce qui, avec les technologies actuelles, frôle l’impossible.

« Les gens ont du mal à comprendre à quel point les autres étoiles sont éloignées, souligne Nathalie Ouellette. Le fait que ’Oumuamua ait voyagé pendant des trillions de kilomètres pour entrer dans notre “bulle”, c’est fascinant. J’espère qu’on en trouvera de plus en plus. »

La mise en service prochaine, à la fin de 2022, de l’observatoire Vera C. Rubin, un télescope de haute technologie en construction au Chili, pourrait permettre aux chercheurs de repérer au moins un objet intersidéral par an, voire plus. Cela devrait accélérer notre compréhension de leur constitution et de celle des systèmes planétaires d’où ils proviennent. Et augmenter nos chances de déceler les vaisseaux spatiaux de civilisations extraterrestres si elles décident de nous rendre visite !