mardi 13 février 2018

La cinématique chaotique de l’astéroïde interstellaire Oumuamua signe d'un passé violent


On en sait aujourd'hui un peu plus sur l'astéroïde interstellaire 1I/'Oumuamua qui nous a rendu visite à l'automne dernier. Des astronomes ont découvert qu'il tourne sur lui-même d'une manière très différente des petits corps de notre système solaire, de façon très chaotique, un signe d'un passé très agité.




Wesley Fraser (Queen's University, Belfast) et son équipe ont analysé les observations de l'asteroïde mystérieux sur une longue durée tant que sa lumière (réfléchie par le Soleil) était encore détectable. L'évolution de sa luminosité indique qu'il possède une rotation très anormale, montrant un mouvement désordonné. Les astronomes pensent qu'il possède ce mouvement propre peut-être depuis plusieurs milliards d'années et qu'il pourra encore durer des dizaines de milliards d'années avant de retrouver une rotation normale suite au stress interne et à la friction interne de ses matériaux constitutifs! Fraser et ses collègues estiment probable que 1I/'Oumuamua ait pu subir un impact avec un autre astéroïde avant d'être expulsé de son système stellaire et de se diriger vers le nôtre, mais pas après.

Pour en arriver à cette conclusion, les astronomes ont étudié comment variait la couleur de l'astéroïde à la forme oblongue en fonction du temps. Ils ont découvert que lorsque la longue face de 1I/'Oumuamua était dirigée vers nous, une grande zone de cette face apparaissait plutôt rouge tandis que le reste de sa surface restait de couleur neutre (genre neige sale). Les chercheurs en déduisent une composition variée, ce qui apparaît déjà inhabituel pour un tel petit corps (200 m de long et 40 m de large environ).
Ensuite, la variation chaotique de la couleur de la surface de 1I/'Oumuamua dans le temps n'était pas bien comprise. La période de rotation qui était observée pouvait varier entre 6,9 et 8,3 heures. C'est en modélisant l'objet que les chercheurs ont compris que le mouvement propre de l'astéroïde était bien désordonné de la sorte. 
Fraser et ses collaborateurs montrent que l'astéroïde se trouve dans un état rotationnel excité qui a une rotation autour d'un axe qui n'est pas son axe principal. Ils parviennent même à reconstruire à partir de ces signaux une forme un peu plus précise que ce qui avait pu être déterminé auparavant pour Oumuamua, avec un ratio grand axe/petit axe supérieur à 5.
Le fait que les astronomes pensent qu'il a subi une collision dans son système stellaire d'origine et non pas au cours de son voyage vient du calcul qu'ils ont effectué de la probabilité qu'une telle collision ait lieu, compte tenu de sa taille, de la densité interstellaire d'astéroïdes de son genre et de sa vitesse : 1 collision tous les 10 milliards de milliards d'années (1019 ans), autant dire jamais.


Source

The tumbling rotational state of 1I/‘Oumuamua
Wesley C. Fraser et al.
Nature Astronomy (13 février 2018)


Illustration

Vue d'artiste de l'astéroïde interstellaire 1I/'Oumuamua (M. Kornmesser / ESO.)