À l’aide du télescope ultraviolet/optique à bord de l’observatoire Neil Gehrels Swift de la NASA, les astronomes ont détecté du gaz hydroxyle (OH) – une empreinte chimique de l’eau – provenant de l’objet interstellaire 3I/ATLAS.
La découverte du troisième objet interstellaire, 3I/ATLAS, le 1er juillet 2025, a lancé une vaste campagne de caractérisation à travers le monde.
Suite aux leçons tirées des objets interstellaires précédents 1I/’Oumuamua et 2I/Borisov, des campagnes d’observation ont été lancées pour capturer rapidement sa luminosité initiale, sa morphologie, ses courbes de lumière, sa couleur et son spectre optique et proche infrarouge.
Compte tenu de la luminosité apparente et de l’extension précoce de la coma, la production de gaz a été supposée et recherchée, mais n’a pas été trouvée.
Caractériser l’activité précoce des objets interstellaires est essentiel pour comprendre leur évolution chimique et physique lors de l’approche solaire, car cela représente peut-être la première fois qu’ils sont chauffés de manière significative au cours de leur très longue durée de vie dynamique.
« La détection de l’eau constitue une avancée majeure pour comprendre comment évoluent les comètes interstellaires », ont déclaré Dennis Bodewits, astronome à l’Université d’Auburn, et ses collègues.
« Dans les comètes du système solaire, l’eau est l’étalon par lequel les scientifiques mesurent leur activité globale et suivent la manière dont la lumière du soleil entraîne la libération d’autres gaz. »
« C’est la référence chimique sur laquelle repose toute comparaison des glaces volatiles dans le noyau d’une comète. »
« Trouver le même signal dans un objet interstellaire signifie que, pour la première fois, nous pouvons commencer à placer 3I/ATLAS à la même échelle que celle utilisée pour étudier les comètes natives du système solaire – une étape vers la comparaison de la chimie des systèmes planétaires à travers notre Voie Lactée. »
« Ce qui rend 3I/ATLAS remarquable, c’est l’endroit où se produit cette activité aquatique. »
Swift a détecté l’hydroxyle alors que la comète était près de trois fois plus éloignée du Soleil que la Terre – bien au-delà de la région où la glace d’eau à la surface d’une comète peut facilement se sublimer – et a mesuré un taux de perte d’eau d’environ 40 kg par seconde. À ces distances, la plupart des comètes du système solaire restent silencieuses.
Le fort signal ultraviolet de 3I/ATLAS suggère que quelque chose d’autre est à l’œuvre : peut-être que la lumière du soleil chauffe de petits grains glacés libérés par le noyau, leur permettant de se vaporiser et d’alimenter le nuage de gaz environnant.
De telles sources d’eau étendues n’ont été observées que dans une poignée de comètes lointaines et indiquent des couches de glace complexes qui préservent des indices sur la façon dont ces objets se sont formés.
Chaque comète interstellaire découverte jusqu’à présent a révélé une facette différente de la chimie planétaire au-delà de notre Soleil.
Ensemble, ils démontrent que les éléments constitutifs des comètes – et les glaces volatiles qui les façonnent – peuvent varier considérablement d’un système stellaire à l’autre.
Ces différences suggèrent à quel point les environnements de formation des planètes peuvent être diversifiés et comment des processus tels que la température, le rayonnement et la composition façonnent les matériaux qui en fin de compte engendrent les planètes et, potentiellement, la vie.
Capter ce murmure de lumière ultraviolette provenant de 3I/ATLAS était un triomphe technique en soi.
Swift transporte un modeste télescope de 30 cm, mais en orbite au-dessus de l’atmosphère terrestre, il peut voir les longueurs d’onde ultraviolettes qui sont presque complètement absorbées avant d’atteindre le sol.
Libéré de l’éblouissement du ciel et des interférences de l’air, le télescope ultraviolet/optique de Swift atteint la sensibilité d’un télescope au sol de classe 4 m pour ces longueurs d’onde.
Sa capacité de ciblage rapide a permis aux astronomes d’observer la comète quelques semaines après sa découverte, bien avant qu’elle ne devienne trop faible ou trop proche du Soleil pour être étudiée depuis l’espace.
« Lorsque nous détectons de l’eau – ou même son faible écho ultraviolet, OH – provenant d’une comète interstellaire, nous lisons une note provenant d’un autre système planétaire », a déclaré le professeur Bodewits.
« Cela nous indique que les ingrédients de la chimie de la vie ne sont pas uniques à la nôtre. »
« Jusqu’à présent, chaque comète interstellaire a été une surprise », a ajouté le Dr Zexi Xing, chercheur postdoctoral à l’Université d’Auburn.
« ‘Oumuamua était sec, Borisov était riche en monoxyde de carbone, et maintenant ATLAS abandonne de l’eau à une distance où nous ne nous y attendions pas. »
« Chacun réécrit ce que nous pensions savoir sur la façon dont les planètes et les comètes se forment autour des étoiles. »
