Découverte d'une nouvelle comète interstellaire, 3I/ATLAS

Comète 3I/Atlas, source ESO

Un article de Jean-Loup Bertaux

Et de trois ! Avec la récente découverte d’une nouvelle comète provenant de l’espace interstellaire, c’est le troisième objet dans l’histoire qu’on découvre, dont on est sûr qu’il n’appartient pas au système solaire, mais qu’il nous vient d’ailleurs dans la Galaxie. On en est sûr, parce qu’on détermine son orbite, que cette dernière se révèle hyperbolique avec une grande excentricité (6, un record), et que la vitesse d’approche de notre système solaire était à l’infini très élevée : 58 km/s (à comparer à la vitesse de la Terre de 30 km/s sur son orbite).

C’est donc le troisième objet interstellaire détecté, pour lesquels il a été créé une nouvelle nomenclature : cette comète s’appelle  3I/ATLAS, découverte le 1^er Juillet dans des clichés obtenus par un télescope dédié à la surveillance des géo-croiseurs, ces petits astéroïdes qui frôlent la Terre et pourraient un jour la percuter. Il s’agit du programme Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System station à Río Hurtado au Chili.

Fait remarquable, trois jours plus tard il y avait déjà un article à son sujet sur Wikipédia contenant l’ensemble de ce qu’on a appris de cette comète en quatre jours ! ll faut dire que, dès qu’un événement astronomique est découvert (nova, supernova, nouvelle comète..), l’astronome découvreur envoie un message Internet à un organisme centralisateur, qui répercute à tous les observatoires du monde la découverte (les fameuses IAUC, International Astronomical Union Circulars), permettant ainsi de nouvelles observations.

C’est en 2017 qu’a été découvert le premier objet interstellaire, 1I/‘Oumuamua, en référence aux mots hawaïen OU « atteindre », et mua, « en avance ». Aucune trace d’émission de gaz ou de poussière, qui forme la coma autour d’une comète.  Il s’agit donc d’un objet solide s’apparentant à nos astéroïdes, d’une taille assez modeste, mais avec une forme très allongée, environ 35 x 170 m : un cigare en rotation, provoquant une forte variation périodique de sa luminosité. Objet étrange, au point que certains scientifiques ont émis l’hypothèse qu’il s’agissait d’une sonde artificielle d’origine extra-terrestre, une hypothèse un peu extravagante unanimement rejetée par le reste de la communauté scientifique. Tout de même, on a essayé d’écouter d’éventuelles émissions radio avec nos radiotélescopes, mais on n’a rien entendu.

En 2019, un astronome amateur, Guennadiy Borisov, ukrainien de Crimée et constructeur de son propre télescope pour découvrir des comètes, découvre la comète interstellaire 2I/Borisov. Elle possède en effet une coma, nuage de gaz et de poussières emportées de sa surface par la vapeur d’eau qui s’en échappe. On pense que son rayon est de l’ordre de 500 m.

La taille de cette nouvelle comète 3I/ATLAS est encore très incertaine  à la date du 5 Juillet 2025: on cite de l’ordre de 4 km. Le tableau donne un aperçu des caractéristiques de ces trois objets interstellaires.

Table : Caractéristiques des trois premiers objets interstellaires.

Questions posées par ces objets interstellaires.

L’existence de ces objets interstellaires est-elle étonnante?

Leur existence était prévue depuis longtemps (exemple Sekanina du JPL). En effet, il existe dans notre système solaire un réservoir de comètes (des milliards) dont les périodes sont très longues, et dont l’aphélie (le point le plus loin du soleil) se trouve entre 20 000 et 100 000 Unités Astronomique (1 UA est la distance moyenne Soleil-Terre). Comment s’est formé ce réservoir, appelé nuage de Oort ?

Lors de la contraction gravitationnelle de la nébuleuse qui a donné naissance au Soleil et au système solaire, les grains de poussières se collent les uns aux autres, et font des corps de dimension métrique, puis se collent encore, pour former des planétésimes, de taille kilométrique (un noyau de comète par exemple). Certains d’entre eux se regroupent pour former des planètes, éventuellement en captant le gaz (hydrogène et hélium) pour former les planètes géantes, dont Jupiter et Saturne.  Au hasard de leurs mouvements relatifs autour du système solaire, un planétésime peut s ‘approcher d’une planète, qui lui donne un coup de pied gravitationnel et modifie profondément son orbite. Au point de possiblement l’éjecter du système solaire ! C’est par exemple ce qui est arrivé aux sondes Voyager en passant auprès des planètes géantes visitées.

On comprend alors que le nuage de Oort est constitué de planétésimes qui ont été victimes d’un tel coup de pied. De la force du coup de pied dépend le sort du planétésime. Si le coup de pied ne dépasse pas une certaine force, alors le planétésime va rester gravitationnellement attaché au Soleil, mais peut aller très loin, aux confins du nuage de Oort. Si le coup de pied est à peine plus fort (il est certain que cela arrive), alors le planétésime quitte définitivement le système solaire pour voguer dans l’espace interstellaire.

La découverte de nombreuses exoplanètes gravitant autour d’autres étoiles démontre que ces autres étoiles ont des systèmes semblables à notre système solaire. Si notre système solaire a pu éjecter de nombreux planétésimes, il est certain que d’autres étoiles ont fait de même, et il n’est donc pas étonnant qu’on détecte  chez nous quelques exemplaires de ces messagers extra-solaires. D’autant plus que plusieurs télescopes performants sont maintenant dédiés à la détection d’objets se déplaçant dans le système solaire, dans le cadre de ce qu’on appelle la « Planetary Defense » : on veut prévoir les collisions avec notre charmante planète bleue.

Les objets interstellaires sont-ils dangereux pour la planète ?

Oui, naturellement. La collision d’un objet interstellaire avec la Terre est possible. Mais la probabilité en est plus faible qu’avec des objets de notre propre système solaire. En particulier, ces objets interstellaires sont bien moins nombreux que les comètes dites « nouvelles », qui viennent du nuage de Oort. Etant très loin du soleil,  il « suffit » qu’une étoile passe dans la banlieue du système solaire, pour modifier très légèrement leur vecteur vitesse. Alors, elles « tombent » à l’intérieur du système solaire ; une chute qui prend des dizaines de milliers d’années, ce qui fait que nous ne sommes pas capables de reconstituer quelle étoile est passée, ni quand, pour influencer ainsi un noyau cométaire. En réalité, la comète n’est pas « nouvelle » ; elle a sans doute fait de nombreuses orbites très allongées, mais avec un périhélie de plusieurs UA, correspondant à son orbite au moment de son éjection par un « coup de pied « gravitationnel  de Jupiter ou une autre planète géante. Jusqu’au moment où une étoile de passage en décide autrement.

Un bel exemple de comète « nouvelle » est celui de la comète Hale-Bopp (C/1995 O1) en 1997, qui a enchanté tous ceux qui l’ont vu ; même les parisiens ont pu l’observer malgré la pollution lumineuse !

Son noyau est énorme : environ 60 km, dix fois plus que la comète de Halley ! Si elle avait percuté la Terre l’énergie de collision aurait été environ 50 fois plus que la comète qui a provoqué le cratère de Chicxulub dans le golfe du Mexique, auquel on associe l’extinction des dinosaures. On n’ose imaginer le cataclysme et ses conséquences pour la vie sur Terre.

Toutefois, elle avait été repérée plus de deux ans avant son passage au périhélie ; on a donc pu calculer sa trajectoire. Si on s’était rendu compte que la collision avec la Terre était probable, alors on aurait pu tenter d’envoyer des fusées avec bombes atomique ou bombes H, soit pour la détruire, soit pour la dévier de sa trajectoire de collision avec la Terre.

Au demeurant, l’influence d’une étoile qui passe peut tout aussi bien détacher définitivement cette comète de l’attraction du système solaire, et la faire devenir une « rogue » comète, une comète vagabonde, donc interstellaire.

Les objets interstellaires sont-ils dangereux pour le voyage interstellaire ?

Oui ! Autant les petits grains de poussière interstellaire peuvent sans doute percuter sans dommage un blindage d’un vaisseau interstellaire, autant des morceaux plus gros doivent absolument être évités par un changement de trajectoire, coûteux en énergie. D’autant plus coûteux que l’on va vite. Et il faut pouvoir les détecter à l’avance, ce qui réclame un radar également coûteux en énergie.

La détection de trois gros objets interstellaire nous indique que l’espace interstellaire est peuplé de toute une hiérarchie en taille d’objets solides, à l’instar de notre système solaire actuel, ou dans le passé. Sans avoir fait de calculs détaillés sur la densité spatiale dans l’espace interstellaire de ces objets (leur nombre, par tranche de masse et  par unité de volume, en UA³ ou parsec³), j’ai la conviction que les collisions avec des objets interstellaires rendent les voyages interstellaires, soit très lents, soit extrêmement risqués, donc impossibles dans la pratique.

Cela permet d’expliquer le paradoxe de Fermi, qui s’étonnait que la Terre n’ait eu aucune visite d’extra-terrestres. C’est parce qu’Enrico Fermi et ses collègues du projet Manhattan partait du principe que la technologie du voyage interstellaire était à portée de main, que toute civilisation avancée comme la nôtre la maîtriserait facilement,  et commencerait à coloniser la Galaxie d’étoile en étoile, ou plutôt de planète habitable en planète habitable, jusqu’à la Terre.

A cause de la dangerosité du voyage interstellaire, ma conviction est que l’absence de visites à notre Terre n’est aucunement une preuve de la non-existence de civilisation avancée ailleurs dans la Galaxie.

A la question que nous nous posons : « Sommes-nous seuls dans l’univers ? »

Je réponds : Non ! Nous ne sommes pas seuls. Il y a en effet des centaines de milliards de galaxies, qui comptent chacune de l’ordre de cent milliards d’étoiles. On sait maintenant qu’environ une étoile sur 3 ou 4 possède une planète dans la zone habitable, où la vie aurait pu émerger, comme sur Terre.

Cependant, d’un point de vue pratique, la vraie question est maintenant plutôt celle-ci :

« Où se situe la plus proche exoplanète hébergeant maintenant une civilisation avancée ? »

La réponse existe, mais nous ne la connaissons pas. Et comme on souhaite communiquer, la situation est bien différente selon la réponse. Si elle est à moins de 100 à 1000 années lumières, on peut envisager un dialogue. Si elle est à l’autre bout de la Galaxie, à près de 100.000 années lumières, on ne peut plus discuter.

Sur cette question, mon doute est à ce jour entier : je suis agnostique. Mais il est hautement souhaitable que l’humanité en sache un peu plus sur le sujet, avec de grands télescopes dans l’espace, pour détecter des traces de vie, et de vie intelligente, sur les exoplanètes habitables les plus proches de notre Soleil. Un noble objectif que doit se fixer l’humanité dans sa feuille de route.  

Jean-Loup Bertaux,

astrophysicien, LATMOS/CNRS, Sorbonne Université.

7 Juillet 2025