| Demi-grand axe (a) | −1,291 0 ± 0,007 8UA[2],[note 1] |
|---|---|
| Périhélie (q) | 0,254 41 ± 0,000 50UA[2] |
| Dernier périhélie | JJ 2458005.97 (9 sept 2017)[2],[3] |
| Excentricité (e) | 1,197 1 ± 0,001 3[2] |
| Inclinaison (i) | 122,600 ± 0,047°[2] |
| Longitude du nœud ascendant (Ω) | 24,603 2 ± 0,002 1°[2] |
| Argument du périhélie (ω) | 241,534 ± 0,091°[2] |
| Catégorie | objet interstellaire |
| Dimensions | ~0,160 km[4] |
|---|---|
| Période de rotation (Prot) | 0,330j |
| Magnitude absolue (H) | 22,2 |
| Date | 19 octobre 2017 |
|---|---|
| Découvert par | Robert Weryk surPan-STARRS 1 |
| Nommé d'après | éclaireur en langue hawaïenne. |
| Désignation | C/2017 U1 (PANSTARRS)[5](désuète)[6], A/2017 U1(désuète)[7], 1I, 1I/2017 U1, 1I/ʻOumuamua, 1I/2017 U1 (ʻOumuamua)[7] |
1I/ʻOumuamua (prononcé enhawaïen/ʔowˌmuwəˈmuwə/Écouterⓘ), à l'origineC/2017 U1 (PANSTARRS) puisA/2017 U1, est unpetit corpsinterstellaire repéré le par le télescopePan-STARRS 1 installé sur l'observatoire du Haleakalā, àHawaï, alors qu'il se trouvait à environ 0,2 unité astronomique (30 millions dekilomètres) de la Terre[5]. Il est le premier objet identifié à provenir de l'extérieur duSystème solaire[8].
D'abord classé commecomète et désigné pour cette raisonC/2017 U1 (PANSTARRS), il a été reclassé parmi les astéroïdes une semaine plus tard et désigné en conséquenceA/2017 U1. Le, il est formellement catégorisé dans la classe desobjets interstellaires et, conformément à la nouvelle nomenclature établie à cette occasion, il reçoit la désignation permanente 1I et le nomʻOumuamua.
Fin, l'analyse fine de sa trajectoire indique que son mouvement est influencé par autre chose que les forces gravitationnelles, peut-être des phénomènes dedégazage non détectés, ce qui le classe temporairement comme une comète[9],[10].
Au cours d'une recherche d'objets proches de la Terre sur des images réalisées le par le télescopePanSTARRS 1 (Panoramic Survey Telescope And Rapid Response System),Robert Weryk,chercheur postdoctoral à l'institut d'astronomie d'Hawaï, remarque un point lumineux se déplaçant devant les étoiles[11]. Il est le premier à soumettre cette observation auCentre des planètes mineures de l'Union astronomique internationale. Weryk cherche ensuite dans les archives d'images de Pan-STARRS et remarque que l'objet figure également sur des images prises la nuit précédente (11 h 59 min 51 s TU[12]), mais n'a initialement pas été identifié par le processeur de traitement des objets en mouvement[13].
Après sa découverte, l'Union astronomique internationale (UAI) lui donne la désignation provisoire cométaireC/2017 U1 (PANSTARRS), le. Le même jour, à la suite d'observations duTrès Grand Télescope (VLT) ne montrant aucuneactivité cométaire, l'objet est officiellement reclassé commeplanète mineure et sa désignation est alors révisée enA/2017 U1, conformément aux règles sur les désignations provisoires des comètes définies en 1995.
Le, il est formellement reclassé comme « objet interstellaire » et, conformément à la nouvelle nomenclature établie à cette occasion, il reçoit la désignation permanente 1I et le nom ʻOumuamua. Les formes correctes pour désigner cet objet sont dès lors en conséquence 1I,1I/2017 U1, 1I/ʻOumuamua et1I/2017 U1 (ʻOumuamua)[7].
Le nom, qui a été choisi par l'équipe du programmePan-STARRS, est d'origine hawaïenne et signifie « éclaireur »[14], le soldat qu'on envoie en éclaireur afin de repérer l'ennemi. Il peut également signifier « messager ». « ʻou » signifie « vouloir tendre la main » et « mua », suivi du second « mua » qui met l'accent, signifie d'abord « en avance de »[15]. Le premier caractère du nom n'est pas uneapostrophe, mais unokina, caractère présent dans plusieurs langues, notammentpolynésiennes.
Ce nom fait écho au fait qu'il s'agit du premier témoin d'un passé très lointain ou d'une région de l'espace jusqu'ici inconnue[16].
Le, il est annoncé que des observations duCatalina Sky Survey remontant aux et ont été identifiées, faisant passer à douze jours l'arc d'observation (contre sept la veille).
L’objet est découvert le 19 octobre, après son passage aupérihélie le 9 septembre, et a une vitesse de près de50 km/s à ce moment. Sa vitesse à l’infini est de26,33 km/s. À mesure qu'il s'est rapproché du Soleil, il a progressivement accéléré pour atteindre 87,3 kilomètres par seconde au plus près du Soleil[17], il était alors à soixante fois la distance Terre-Lune[18]. Il a ensuite continué son voyage vers laconstellation de Pégase[18].
La lumière qu'il réfléchit est multipliée par dix toutes les 7,3 heures, ce qui suggère qu'il a un mouvement tournant et une longueur dix fois supérieure à sa largeur. Sa forme est bien plus allongée que tous les objets stellaires connus autour de nos planètes. En lui attribuant unalbédo de 0,04 on obtient une longueur d'environ 800 m[19].
En 2018, Wesley C. Fraser et ses collègues pointent cependant que les études de la rotation d'ʻOumuamua montrent des valeurs différentes, variant entre 6,9 et 8,3 heures[20],[21]. Leur interprétation des variations photométriques de l'astéroïde conclut que sa rotation est chaotique. Ils considèrent que ce type de rotation a été induit par un choc violent avec un autre astéroïde qui l'aurait éjecté de son système stellaire. La modélisation de la rotation chaotique qu'ils ont réalisée indique que celle-ci devrait se poursuivre pendant des milliards à des centaines de milliards d'années avant que les contraintes internes ne stabilisent sa période de rotation[20],[21].
Cet objet interstellaire est rouge foncé, couleur probablement due à des millions d'années de bombardement par lesrayons cosmiques alors qu'il traversait l'espace interstellaire[18]. Il est assez semblable aux objets provenant des confins de notre propre système solaire ; il est très probablement constitué d'une roche riche en métaux et pauvre en eau et en glace[18].
Wesley et ses collègues précisent en 2018 que la couleur de la surface de l'astéroïde n'est pas homogène, car sa face allongée est de couleur rouge tandis que le reste du corps est de couleur neutre[20],[21].
La trajectoire d'1I/ʻOumuamua est nettementhyperbolique, qui présente uneexcentricité de 1,188 ± 0,016[19], la plus élevée jamais relevée pour un objet situé dans notre système solaire[2],[6]. Dans la mesure où les observations semblent indiquer l'absence de passage près des planètes, qui auraient pu augmenter son excentricité, il pourrait s'agir du premierobjet interstellaire formellement identifié[4].
Le, il est confirmé qu'il provient bien de l'extérieur duSystème solaire : il devient ainsi le tout premier astéroïde détecté ayant une origine extrasolaire confirmée[8]. L'objet qui détenait le précédent record, lacomèteC/1980 E1, d'une excentricité de 1,057, était pour sa part passé près deJupiter, qui avait propulsé la comète d'une orbite très excentrique mais fermée vers cettetrajectoire hyperbolique.
En, une modélisation[22] conclut que lessystèmes stellaires binaires éjectent très efficacement des corps rocheux et que, comme il en existe un grand nombre,« Oumuamua provient très probablement d'un système binaire »[23]. L'étude indique aussi qu'il est probable que1I/ʻOumuamua provienne d'un système relativement chaud car ceux-ci possèdent un plus grand nombre d'objets rocheux autour d'eux[23].
En, une analyse fine des données astronomiques révèle que le premier objet interstellaire connu à voyager dans notre système solaire a une vitesse légèrement supérieure à celle prévue[24]. Quelque chose d'autre que les forces gravitationnelles du Soleil et des planètes affecte son mouvement[25],[26]. L'hypothèse la plus probable est celle d'undégazage, bien qu'aucune trace de poussière,coma ouqueue n'ait été détectée, ce qui est très inhabituel[27]. L'absence de détection de poussières et d'observation directe d'une activité cométaire autour de l'objet peut être liée aux dimensions élevées des grains de poussière (de manière similaire à2P/Encke lors de son passage aupérihélie), une faible quantité de poussières par rapport à la quantité de glace du corps et une surface rendue atypique au cours de son voyage[24]. L'action de lapression de radiation solaire est une hypothèse également envisagée mais implique une faiblemasse surfacique de l'objet[28],[29].
En 2020, une série de modélisations obtient un scénario expliquant l'ensemble des caractéristiques d'1I/ʻOumuamua (forme, vitesse, signature spectrale)[30],[31].A priori, le scénario le plus naturel est qu'un tel corps s'est formé dans un autresystème planétaire et qu'il en a été expulsé lors d'un passage à proximité de son étoile ou d'une grosse planète, mais il est plus facile d'expulser des corps de type cométaire en raison de leur orbite très allongée, alors que1I/ʻOumuamua ne présente pas d'activité cométaire, et que dans le Système solaire on ne connaît aucun corps de cette taille qui soit aussi allongé. Les simulations portent sur des agrégats de roches solides de cent mètres de diamètre, tournant autour d'une étoile de masse moitié de lamasse solaire et sur une orbite très excentrique (à une distance moyenne à l'étoile de plusieurs milliers d'unités astronomiques). Les simulations deseffets de marée montrent une accélération de la vitesse de rotation de l'objet, suivie d'une déformation et d'une destruction en de nombreux fragments de forme très allongée et dont certains sont expulsés du système planétaire. Lors du passage près de l'étoile, la surface de l'objet subit un échauffement intense conduisant à sa fusion puis après re-solidification à une croûte desséchée et rigide, designature spectrale semblable à celle des astéroïdes. L'accélération observée peut être due à lasublimation de volatils présents sous la croûte sans que l'activité soit suffisante pour être repérée en tant que telle.
En 2021, des chercheurs de l'université d'État de l'Arizona déclarent démontrer qu'un corps composé de glace d'azote (comme la surface dePluton et deTriton) satisfait les contraintes disponibles sur l'accélération non gravitationnelle, la taille et l'albédo de 1I/ʻOumuamua, l'absence d'émission détectable de CO, de CO2 ou de poussières[32], et aussi que des instabilités dynamiques (comme celles subies par laceinture de Kuiper) pourraient générer et éjecter un grand nombre de fragments de glace d'azote. 1I/ʻOumuamua constituerait ainsi un fragment d'un « exo-Pluton » (uneexoplanète semblable à Pluton, dont on ne connaît encore aucun exemple), éjecté il y a environ 0,4 à 0,5 Ga d'un jeune système stellaire, peut-être situé dans lebras de Persée[33].
Leprogramme SETI a étudié l'astéroïde avec deuxradiotélescopes, leGreen Bank Telescope et l'Allen Telescope Array dans le cadre duprojetBreakthrough Listen, pour étudier l'hypothèse d'unvaisseau interstellaire[34],[35],[36],[37]. Cette hypothèse entraîne une couverture de presse très importante[16], amenant à des spéculations et des thèses plus ou moins fondées sur lavie extraterrestre[16]. Aucuneémission radio inhabituelle n'a été détectée[38].
Latrajectoire de 1I/ʻOumuamua étant influencée par une force non identifiée en plus de la force gravitationnelle, et aucun dégazage n'ayant été observé, les physiciens Shmuel Bialy etAbraham Loeb, ce dernier ancien directeur du département d’astronomie de Harvard, émettent l'hypothèse que l'objet est sensible à lapression de radiation solaire, mais cette hypothèse implique un très grand rapport surface/volume qui en ferait unevoile solaire, possiblement d'origine artificielle[29].
L'ensemble des hypothèses liées à une origine artificielle restent en 2021 très fortement discutées, voire récusées[16],[39]. Des explications plus classiques restent plausibles, comme une hétérogénéité de l'émission thermique provoquée par la forme allongée de l'objet ou un dégazage non détecté pour diverses raisons (faible proportion de poussières ou grande taille de leurs grains)[28].
En 2023, les chercheurs américains Jennifer Bergner (université de Californie à Berkeley) et Darryl Seligman (université Cornell) proposent une nouvelle thèse sur l'origine cométaire de l'objet[40]. Cet objet serait une comète qui serait sortie de son orbite et dont les molécules de glace d'eau présente dans sa composition, soumises aurayonnement cosmique hautement énergétique, auraient été scindées en produisant de l'hydrogène moléculaire. Celui-ci serait resté piégé au sein de l'objet. À l'approche du Soleil, l'hydrogène se serait transformé en gaz et, expulsé, aurait produit une poussée suffisante pour produire l'accélération d'Oumuamua détectée[41],[42].
ʻOumuamua a d'abord été jugé trop rapide pour être accessible à tout vaisseau spatial existant[43],[44].Initiative for Interstellar Studies (i4is) a lancé le projet Lyra afin d'évaluer la faisabilité d’une mission vers ʻOumuamua[45]. Plusieurs possibilités ont été suggérées pour l'envoi d'une sonde spatiale versʻOumuamua dans un délai de cinq à dix ans. L'une d'elles consiste à utiliser d'abord unsurvol de Jupiter, suivi d'un survol solaire rapproché, à troisrayons solaires (2,1 × 106 km) afin de profiter de l'effet Oberth[46].
Différentes durées de mission et leurs exigences de vitesse ont été étudiées par rapport à la date de lancement, en supposant un transfert direct impulsif sur la trajectoire d’interception. En utilisant un survol motorisé de Jupiter, une manœuvre solaire Oberth et la technologie debouclier thermique deParker Solar Probe, un lanceur de la classe deFalcon Heavy serait capable de lancer une sonde spatiale de plusieurs dizaines de kilogrammes vers 1I/ʻOumuamua, avec un lancement en 2021. Plusieurs options avancées comme l'utilisation de lavoile solaire et de lapropulsion laser, exploitant la technologie deBreakthrough Starshot, ont également été prises en compte. Le défi consiste à atteindre l'astéroïde dans un laps de temps raisonnable (et donc à une distance raisonnable de la Terre), tout en étant en mesure d'obtenir des informations scientifiques utiles. Pour cela, décélérer la sonde spatiale serait« hautement souhaitable, en raison du retour scientifique minime d'une rencontre à hyper-vitesse »[46]. Si la sonde va trop vite, elle ne pourrait pas entrer en orbite ni atterrir sur l'astéroïde et se contenterait d'un survol. Les auteurs concluent que, bien que difficile, une mission avecrendez-vous spatial serait réalisable à l'aide d'une technologie prochainement disponible[46],[45]. Seligman et Laughlin adoptent une approche complémentaire à l'étude Lyra, mais concluent que de telles missions, bien que difficiles à monter, sont à la fois réalisables et scientifiquement attrayantes[47].
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