éjection d'objets interstellaires

Il y a vingt mille ans, l'étoile qui allait devenir la supernova 1987A s'est parée d'un anneau. Pas un, mais trois. Les deux externes, tels des abat-jour, se sont inclinés par rapport à l'équatorial, et la lumière de l'étoile, en traversant ces anneaux, n'atteignait presque plus un observateur qui se serait trouvé dans le plan de l'anneau équatorial.

Un ballon de baudruche qui se dégonfle par à-coups file à travers la pièce — le jet frappe tantôt d'un côté, tantôt de l'autre. C'est exactement ce que fait une étoile mourante lorsqu'elle éjecte son enveloppe gonflée.

L'effondrement du cœur d'une étoile ressemble à la compression d'un ressort : la matière tombe vers l'intérieur, et une étoile à neutrons naît au centre. Mais la chute n'est jamais parfaitement régulière.

Le chasseur de lumière ancienne — le télescope James Webb — a pointé ses miroirs vers une parcelle minuscule du ciel et a capté un étrange signal. L'objet, nommé de travail beacon_1420-$$5253_{4770}$$, a brillé puis s'est éteint.

Il y a un quart de siècle, Michel Mayor et Didier Queloz découvraient la première exoplanète de type Jupiter chaud — et brisaient tous les canons de la formation planétaire.

De minuscules graines de vie pourraient traverser le vide noir sur des vagabonds glacés comme la comète 3I/ATLAS. Le télescope James Webb y a pour la première fois trouvé de l'eau et du méthane, et l'analyse de la lumière a révélé une composition gazeuse inhabituelle.

Le télescope spatial James Webb a plongé au cœur du rémanent de supernova SNR 0540-69.3 — ce qui reste après la mort d'une étoile massive dans une galaxie voisine.

La naissance des planètes évoque le travail d'une forge céleste. Des blocs de roche se percutent et fusionnent. L'impact violent fait jaillir une étincelle : la matière chauffe à blanc et brille comme un métal en refroidissement.

À l'été 2021, la comète 7P/Pons-Winnecke a offert un véritable spectacle. Le réseau de télescopes Las Cumbres Observatory l'a suivie pendant près de trois mois et a compté huit éruptions soudaines.

Une planète de la taille de Neptune s'est approchée trop près de son étoile. L'étoile commence à attirer les couches supérieures de la planète — le gaz s'en échappe comme l'eau d'un seau trop plein. Ce processus est appelé débordement par le lobe de Roche (c'est ainsi que les astronomes désignent la limite au-delà de laquelle l'étoile peut arracher de la matière à la planète).

Il y a huit cents millions d'années, dans la ceinture principale d'astéroïdes, un encrier géant s'est brisé. Le corps parent, de plus de cent kilomètres de diamètre, composé de chondrites carbonées primitives, s'est soudainement désintégré près de la résonance J3:1 avec Jupiter.

L'espace interstellaire n'est pas un désert cosmique, mais une autoroute à très grande vitesse. Des milliards de milliards d'astéroïdes et de comètes venus d'autres systèmes filent près de nous, mais les télescopes-caméras n'en capturent que quelques-uns.

Un trou noir déchire une étoile, et nous voyons un éclair éblouissant. Puis, deux ans plus tard, quand tout le monde a oublié, les radiotélescopes captent soudain un nouveau signal — comme un écho du passé.

Le nuage d'Oort est un essaim sphérique de milliards de corps glacés situé à la limite du Système solaire, à environ une année-lumière du Soleil. Ces objets sont presque immobiles les uns par rapport aux autres, jusqu'à ce qu'une perturbation gravitationnelle vienne troubler leur repos.

Les étoiles Be sont des astres en rotation rapide, dotés d'un disque de gaz brillant. En général, c'est une étoile compagne qui les fait tourner : en transférant de la matière, elle enroule l'étoile comme une balle dans un canon rayé. Mais il existe aussi des étoiles Be solitaires, sans compagnon — leur origine est longtemps restée une énigme.

Une poignée de pièces de monnaie accélérée jusqu'à un cinquième de la vitesse de la lumière. Voilà à quoi ressembleront les sondes interstellaires Coracle : de minuscules engins de quelques grammes, chacun muni d'une pellicule de voile très fine.

Après le Big Bang, l'Univers était rempli d'un gaz froid – principalement de l'hydrogène et de l'hélium neutres. Ce gaz enveloppait le cosmos comme un brouillard matinal, imperméable à la lumière. Les âges sombres commencèrent.

La nuit, un lampadaire lointain semble immobile, mais si l'on s'approche et que l'on regarde attentivement, on peut remarquer qu'il oscille légèrement dans le vent. C'est à peu près ainsi que les astronomes cherchent des planètes autour d'autres étoiles : ils mesurent comment l'étoile se déplace imperceptiblement sous l'attraction de ses compagnons invisibles.

Le télescope spatial Gaia mesure les positions des étoiles avec une précision de la microseconde d'arc – c'est comme si, depuis la Terre, on distinguait une pièce de monnaie sur la Lune. En 2022, il a remarqué que l'étoile brillante HD 12800 vacillait légèrement, comme si un compagnon invisible la tirait.

Un bloc de glace traverse le Système solaire sur une trajectoire ouverte : il arrive de l'espace interstellaire, contourne le Soleil et repart dans l'obscurité.

Une comète en vol est une montagne de glace et de poussière qui file à travers le système solaire. Si l'on installe de petits moteurs sur cette montagne, elle devient un vaisseau avec son carburant à bord : le gaz de ses profondeurs peut être libéré par des tuyères pour modifier la trajectoire.

Un morceau de sucre posé sur une soucoupe à côté d'une tasse de thé brûlant. Si on le laisse tomber dans le thé, il se dissout en quelques minutes. Mais si on l'y plonge lentement, le sucre fond peu à peu, cédant sa douceur à la boisson. C'est un peu ce qui se passe dans deux paires d'étoiles récemment découvertes, sauf que le sucre est remplacé par une naine brune et le thé par une étoile.

Autour de certaines étoiles binaires serrées, où une naine blanche aspire de la matière à son étoile compagne, les astronomes observaient une arche lumineuse. On la prenait pour une onde de choc — le lieu où le vent stellaire rapide percute le gaz interstellaire. Mais de nouvelles observations montrent que l'arche n'est pas unique.

Une galaxie lointaine, semblable à notre Voie lactée, souffle du gaz dans l'espace comme un sèche-cheveux chasse la poussière d'une table. Sept rayons de lumière provenant d'un objet encore plus distant ont traversé ce nuage de gaz, et les astronomes ont constaté que le flux de gaz est étroit, comme un jet d'eau, et non large comme un éventail.

Au fin fond de la Galaxie naissent parfois des étoiles fugitives. Elles sont éjectées de leur place habituelle par une force monstrueuse : l'explosion d'une supernova. L'une de ces vagabondes vient d'être découverte : une étoile de la classe LP 40-365, un fragment de naine blanche ayant survécu à une explosion incomplète.

Une planète collée à son étoile, c'est un peu comme un glaçon oublié sur une poêle brûlante. Le glaçon fond et s'évapore, sauf qu'ici, au lieu de l'eau, ce sont l'hydrogène et l'hélium qui composent la couche supérieure de la planète.

Les étoiles bleues géantes naissent généralement dans des pouponnières stellaires exiguës — les amas ouverts du fin disque de notre Galaxie. Mais parfois, on en découvre bien au-dessus du disque, comme éjectées de leur foyer. Comment sont-elles arrivées là ?

La jeune étoile B335, qui n'a pas encore eu le temps de mûrir, a soudainement éternué – et cet éternuement dure encore. Les astronomes ont repéré l'éruption dans la lumière diffusée par la cavité de son écoulement, et elle a offert une occasion rare d'observer comment une telle éjection d'énergie affecte le jet – le…

Le centre d'une galaxie, c'est une métropole animée où un trou noir géant attrape souvent les étoiles distraites. Mais les télescopes ont capté une éruption dans un quartier tranquille, à des dizaines de milliers d'années-lumière du noyau.

Les vagabonds interstellaires sont des roches et des blocs de glace qui se sont échappés de leur système planétaire d'origine et qui traversent désormais la Galaxie. Le premier invité de ce genre, Oumuamua, a filé près du Soleil en 2017, suivi par la comète Borisov et l'objet ATLAS. D'où viennent-ils ?

Dans les pouponnières d'étoiles, les astres massifs naissent rarement seuls : ils naissent en couples. Deux étoiles tournent autour d'un centre commun, et la plus lourde gonfle la première, éjectant ses couches externes. Une partie de cette matière ne s'échappe pas dans l'espace, mais s'écoule vers la voisine, comme l'eau d'un verre trop plein se déverse dans un autre.

Le cosmos fonctionne comme une table de billard. Les planètes externes massives, telles des boules lourdes, transmettent leur énergie aux petits mondes internes. Un tel coup gravitationnel peut éjecter une petite planète hors de son système stellaire. Elle se transforme en vagabonde libre — une exoplanète sans étoile.

Du charbon ordinaire laissé sous un soleil brûlant ne fait que chauffer. Mais si on le transporte dans l'espace et qu'on l'approche du Soleil à une distance vingt fois plus petite que celle de la Terre, il ne tiendra pas plus de quelques minutes. C'est à peu près ce qui arrive aux astéroïdes sombres riches en carbone.

En faisant tourner une fronde, on accélère la pierre. Sa vitesse augmente, et si l'on lâche le projectile au point le plus bas, il part le plus loin possible.

La mission Comet Interceptor décolle sans objectif. L'engin se fige en un point d'équilibre spatial, tel un chasseur en alerte : moteur chaud, mais décollage uniquement sur alarme. Lorsque les télescopes repèrent une nouvelle comète à longue période, la sonde s'élance et file à toute vitesse à ses côtés, enregistrant des données sur la matière primordiale.