À la croisée des grands voyageurs interstellaires

Sans bruit, presque invisibles, ils parcourent les étendues glaciales de l’espace et s’approchent de la Terre. La plupart proviennent de la banlieue du système solaire, mais quelques-uns ont émigré de beaucoup plus loin, d’autres systèmes planétaires autour d’autres étoiles. Comme Oumuamua, détecté en 2017, nommé selon un terme hawaïen qui signifie « éclaireur » ou « messager ». D’où venait ce gros galet aplati, d’une centaine de mètres, qui tournoyait lentement sur lui-même ? Et qu’avait-il, surtout, à nous raconter ? Les astronomes l’ignorent ; à peine ont-ils eu le temps de l’observer. Mais il a été le premier objet interstellaire découvert. D’autres, depuis, l’ont suivi. Comme Borisov (du nom de son découvreur), détecté en 2019, dont la trajectoire s’est faufilée entre l’orbite terrestre et celle de Mars. Ou Atlas, découvert en 2025. Libérés de l’attraction gravitationnelle de leur système d’origine, ils ont voyagé des millions, peut-être des milliards d’années, pour parvenir jusqu’à nous et poursuivre leur périple.

Aurélie Guilbert-Lepoutre, astrophysicienne au Laboratoire de géologie de Lyon, traque et étudie ces petits corps glacés, produits lorsque se forment les planètes, à partir de matériaux rocheux, de matière organique et de glace. Figés par le froid des profondeurs spatiales, ils gardent en eux des informations-clés sur la composition initiale des systèmes planétaires.

Beaucoup sont éjectés, au gré des interactions gravitationnelles avec les grosses planètes massives. Dans notre propre système, des milliards, accélérés essentiellement par Neptune, ont formé la ceinture de Kuiper au-delà de son orbite. Une myriade d’autres, éjectés par Jupiter, ont formé bien plus loin le nuage d’Oort, à l’extrême limite du système solaire. « L’instabilité gravitationnelle des planètes géantes – Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune – a éjecté 90 % de ces petits corps », raconte l’astrophysicienne. Elle en déduit qu’une multitude d’autres ont dû être réciproquement éjectés des autres systèmes planétaires voisins du nôtre. « Les observer estla seule manière que nous aurons, de notre vivant, d’étudier le matériau d’un autre système planétaire d’aussi près », relève-t-elle avec gourmandise.

Un défi immense

Pourquoi a-t-il fallu attendre si longtemps pour en observer ? Parce que détecter ces objets froids, qui ne rayonnent quasiment aucune lumière, est un défi immense. « D’autres sont très certainement passés avant, mais nous ne les avons pas vus, car ils n’étaient pas assez brillants », suppose Aurélie Guilbert-Lepoutre. Pour les démasquer, il faut en général attendre qu’ils s’approchent suffisamment du soleil. La chaleur vaporise en surface la glace qu’ils contiennent. Les gaz éjectés entraînent alors des poussières qui reflètent la lumière solaire et trahissent l’intrus. Encore faut-il avoir de puissants télescopes. Et regarder au bon endroit.

Le nouveau télescope Vera Rubin, mis en service en 2025 au Chili pour surveiller le ciel, devrait détecter chaque année plusieurs de ces géocroiseurs interstellaires. Et une question est évidemment dans les esprits : l’un d’eux peut-il percuter la Terre ? Rappelons qu’un choc cataclysmique, tel que celui qui a probablement provoqué l’extinction des dinosaures il y a 66 millions d’années, survient environ tous les 100 millions d’années en moyenne.

« La probabilité d’une collision n’est évidemment pas nulle. Mais plus l’objet est gros, plus elle se rapproche de zéro, ce qui est plutôt rassurant. Il y a quand même cinq tonnes de matière extra-terrestre qui tombent tous les ans sur Terre, sous forme de petits grains de poussières qu’on ne voit pas, mais qu’on récolte pour analyse », rappelle l’astrophysicienne. Des réseaux d’observation, comme Fripon depuis 2016, surveillent ces météorites. Des géocroiseurs beaucoup plus massifs comme Apophis, un astéroïde de 325 mètres de diamètre découvert en 2004, sont régulièrement suivis pour s’assurer que leur trajectoire ne croisera pas la nôtre. Mais sera-t-on capable de détecter suffisamment à l’avance tous les gros objets susceptibles de faire des dégâts ? « On aimerait le croire », espère Aurélie Guilbert-Lepoutre.

Traquer les « city-killers »

C’est en tout cas l’objectif du programme NEO (Near-Earth Objects), conçu aux Etats-Unis dans les années 2000 et officiellement lancée en 2022. Le télescope spatial de surveillance devrait être lancé en 2027, pour détecter la quasi totalité des astéroïdes de taille au moins égale à 140 mètres. Des corps qui, pour l’heure, restent invisibles, masqués par la luminosité aveuglante du soleil lorsqu’ils naviguent entre l’astre et la Terre, surtout s’ils sont composés de carbone sombre. Or, l’énergie d’environ 300 millions de tonnes de TNT, qu’ils dégageraient en cas de collision avec la Terre, est suffisante pour rayer une grande métropole de la carte. D’où leur nom de city killers. Le plus gros objet récent ayant percuté la Terre était fort heureusement bien plus modeste : le 15 février 2013, un astéroïde de 20 mètres s’est vaporisé au-dessus de la cité sibérienne de Chelyabinsk, libérant l’équivalent de 500 000 tonnes de TNT. Soit tout de même quinze fois l’énergie cumulée des deux bombes atomiques lâchées en 1945 sur Hiroshima et Nagasaki. L’explosion, dans l’atmosphère de Chelyabinsk, n’a heureusement tué personne. Le télescope NEO traquera ces menaces dans l’infrarouge, en bénéficiant depuis l’espace d’angles de visée moins aveuglants. Si un géocroiseur dangereux est un jour détecté, l’espoir est qu’il le soit suffisamment tôt pour qu’une mission de destruction ou de déviation de sa trajectoire puisse être lancée.

Selon la Nasa, 95 % des astéroïdes dans l’espace proche, de taille suffisante pour détruire la Terre, auraient déjà été détectés, avec des télescopes terrestres ou spatiaux. Contre moins de la moitié des 25 000 corps estimés dont la taille pourrait détruire une ville.

Comet Interceptor

La mission Comet Interceptor, de l’Agence spatiale européenne, ira de son côté étudier sur place un de ces croiseurs interstellaires. Comment y parvenir, alors qu’on ne découvre ces objets qu’au dernier moment, sans pouvoir planifier la mission des années auparavant ? « Avec les nouveaux télescopes, nous pouvons détecter des objets de plus en plus loin, des comètes à 10 ou 25 fois la distance Terre-Soleil, voire 25. Donc ça nous laisse assez de temps, non pas pour créer une mission dédiée à un objet particulier, mais pour créer une sonde qui, une fois dans l’espace, sera capable d’aller en étudier un lorsqu’il passera à proximité », explique Aurélie Guilbert-Lepoutre. En clair, la sonde stationnera à l’affût, sur une position stratégique, et se ruera sur le premier objet interstellaire qui passera à portée. La sonde Comet Interceptor devrait être ainsi lancée en 2029, pour se positionner au point dit de Lagrange numéro 2, en banlieue terrestre du côté opposé au Soleil. Un objet placé en ce point a la propriété de rester dans la même configuration par rapport au Soleil et à la Terre, en se déplaçant de façon synchrone avec les deux autres. Les télescopes spatiaux James Webb ou Euclid y sont déjà stationnés.

« Le paramètre le plus contraignant sera bien sûr l’orbite de la comète. On ne pourra lui rendre visite que si elle est à peu près à une unité astronomique de distance [soit la distance entre la Terre et le Soleil, ndlr]. Et du bon côté du Soleil, pour pouvoir faire les observations et communiquer avec la Terre », explique l’astrophysicienne. La sonde principale, grosse comme un lave-linge, restera à environ 1000 km de l’objet et lâchera deux sondes auxiliaires qui se rapprocheront au plus près de la comète, équipées de différents instruments dont des caméras. « Il y a aussi un capteur infrarouge ou thermique, qui nous donnera accès à la composition du noyau et de la chevelure. Et un autre instrument qui va collecter les gaz de la chevelure pour les analyser », complète l’experte.

Peut-être découvrira-t-on au passage une neuvième planète, alors que Pluton ne fait plus partie de la liste officielle. « On essaie plus largement de savoir s’il y a des planètes errantes dans le voisinage du système solaire. Dans la mesure où les meilleurs scénarios de formation de notre système solaire indiquent qu’il y avait initialement cinq planètes géantes dont une a été éjectée, nous pouvons imaginer que d’autres systèmes planétaires éjectent à leur tour des planètes qui vagabondent dans le milieu interstellaire », poursuit-elle. Peut-être l’une d’elle finira-t-elle par passer assez proche de nous pour nous raconter son odyssée. Mais assez loin pour que nous puissions en reconstruire en toute sécurité le récit.

(Photo : Vue d’artiste d’Oumuamua – Eso/M. Kornmesser)