Une nouvelle théorie explique comment l’objet interstellaire «Oumuamua a obtenu sa forme bizarre

Au cours des trois années qui ont suivi la visite d’Oumuamua dans notre système solaire, les scientifiques ont eu du mal à expliquer certaines de ses caractéristiques les plus énigmatiques, y compris sa forme de cigare. Les modèles informatiques de pointe fournissent de nouveaux indices alléchants, montrant comment l’objet est susceptible formé et comment il est devenu un intrus interstellaire.

Nouveau recherche publié aujourd’hui dans Nature Astronomy suggère que l’objet interstellaire ‘Oumuamua est le fragment déformé d’un corps parent qui s’est aventuré trop près de son étoile hôte. Ce processus, en plus de produire la forme allongée d’Oumuamua et d’autres caractéristiques distinctives, a également entraîné l’éjection de l’objet dans l’espace interstellaire, selon le nouveau document, rédigé par Yun Zhang de l’Université de Côte d’Azur et Douglas Lin de l’Université de Californie, Santa Cruz.

Repéré pour la première fois le 19 octobre 2017 par le télescope panoramique et le système de réponse rapide 1 (Pan-STARRS1), «Oumuamua est le premier objet interstellaire jamais détecté par les astronomes. Mis à part son origine dans un autre système d’étoiles, l’objet s’est avéré posséder plusieurs caractéristiques idiosyncratiques, y compris une forme allongée, un coma semblable à une comète pratiquement inexistant et un léger taux d’accélération non causé par les forces gravitationnelles.

À ce jour, les modèles informatiques n’ont pas reproduit de manière satisfaisante les conditions de formation des objets interstellaires, obligeant les scientifiques à concevoir un autre scénario de formation et d’éjection. Dans le même temps, cependant, ce scénario ne peut pas être une sorte de processus rare ou extraordinaire, car la population totale d’objets interstellaires devrait être énorme.

« La découverte de‘ Oumuamua implique que la population d’objets interstellaires rocheux est beaucoup plus importante que ce que nous pensions auparavant « , a déclaré Zhang dans un communiqué de presse. «En moyenne, chaque système planétaire devrait éjecter au total une centaine de milliards d’objets comme‘ Oumuamua. Nous devons construire un scénario très courant pour produire ce type d’objet. »

Le scénario de fragmentation des marées, comme l’appellent Zhang et Lin, fournit une solution élégante soutenu par des modèles informatiques qui simulaient la dynamique structurelle d’un objet parent alors qu’il s’éloignait trop près de son étoile hôte. Comme les modèles l’ont montré, un objet parent comme un planétésimal (une planète embryonnaire) ou même terrestre, Une planète semblable à la Terre, qui s’aventure à quelques centaines de milliers de kilomètres de son étoile hôte, commencera à se déformer et à se déformer très gravement.

Le processus est similaire à la fabrication d’un serpent super mince à partir d’une boule de Play-Doh. Au fur et à mesure que le Play-Doh s’amincit, des morceaux plus petits commencent à se déchiqueter, chacun des bits conservant sa forme allongée.

Dans le cas de «Oumuamua et d’autres objets interstellaires naissants, les fragments chauds et allongés sont assez malléables, consistant en un fouillis de petite tarteces. Comme cette collection lâche de matériel s’aventure faloin de son étoile hôte, les morceaux commencent rapidement à se refroidir et à se figer les uns aux autres, formant une croûte qui définit la forme ultime et l’intégrité structurelle de l’objet. Le rapport de l’axe long à l’axe court peut atteindre 10: 1, selon les modèles informatiques.

Lorsque le fragment est encore très chaud, les matières volatiles s’évaporent de la surface, mais certains volatils, comme l’eau, restent dans les parties intérieures. Ces substances volatiles sont piégées à l’intérieur de l’objet lorsque la croûte se forme mais peut s’échapper dans un processus appelé dégazage. Cela s’est produit lorsque « Oumuamua a été réchauffé par notre Soleil, produisant l’objet »s accélération non gravitationnelle, selon les nouvelles recherches. Essentiellement, «Oumuamua a un système de propulsion intégré.

Le nouveau document « fait un travail remarquable pour expliquer une variété de propriétés inhabituelles de ‘Oumuamua avec un modèle unique et cohérent », a déclaré Matthew Knight, astronome à la US Naval Academy et expert en’ Oumuamua, dans un communiqué de presse du Université de Californie, Santa Cruz. «Alors que de futurs objets interstellaires sont découverts dans les années à venir, il sera très intéressant de voir s’ils présentent des propriétés de type Oumuamua. Si c’est le cas, cela peut indiquer que les processus décrits dans cette étude sont répandus », a déclaré Knight, qui n’était pas impliqué dans la nouvelle recherche.

Une implication fascinante de cette recherche est qu’elle fournit un mécanisme potentiel pour le processus hypothétique de panspermie—Quand une exoplanète engendre d’autres planètes avec la vie, y compris des planètes en dehors de son système hôte. Compte tenu de la chaleur et des forces énormes impliquées dans le processus, cependant, tous les microbes faisant de l’auto-stop devraient être extrêmement durables. D’autres recherches devront approfondir cette possibilité, car l’hypothèse de la panspermie reste une théorie marginale.

Pour progresser, nous devons détecter davantage d’objets interstellaires. Comme l’a dit Knight, la découverte d’objets de forme similaire contribuerait grandement à renforcer cette nouvelle théorie passionnante.