Vue d'artiste d'Oumuamua. D'aspect rougeâtre et en forme de cigare, avec une longueur de 800 mètres et une largeur de 80 mètres environ, qui plus est sur une orbite hyperbolique le conduisant à quitter le Système solaire à près de 90 km/s, il s'agit incontestablement d'un astéroïde ou d'une comète interstellaire. © ESO
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ʻOumuamua n'est pas une preuve de l'existence d'extraterrestres, selon des experts

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[EN VIDÉO] Qui est vraiment ‘Oumuamua ?  Le 19 octobre 2017, un observatoire à Hawaï (États-Unis) rapporte l’observation, au cœur de notre Système solaire, d’un objet mystérieux : ‘Oumuamua. Depuis les astronomes cherchent à percer les secrets de cet objet interstellaire qui ne ressemble à aucun autre. Certains en viennent même à envisager l’inimaginable : ‘Oumuamua pourrait avoir été construit par une intelligence extraterrestre. © Futura 

Une sonde interstellaire extraterrestre, utilisant probablement une voile stellaire, a-t-elle survolé la Terre en traversant à toute vitesse le Système solaire en octobre 2017 ? « Oui, très probablement » selon l'astrophysicien de Harvard Avi Loeb ; « non » pour les experts des petits corps célestes comme nous explique l'astronome Sean Raymond du Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux.

On se souvient du beau cadeau  pour le centenaire de la naissance d'Arthur Clarke (le 19 mars 2018, il y a exactement dix ans que l'auteur de 2001 : L'Odyssée de l'espace nous a quittés) qu'a représenté la découverte le 19 octobre 2017 d'un objet incontestablement sur une trajectoire interstellaire, le premier jamais détecté à venir d'au-delà de notre Système solaire : 1I/2017 U1.

Il est plus connu désormais sous le nom de ʻOumuamua messager venu de loin et arrivé le premier » en hawaïen) et ses étonnantes caractéristiques ont suggéré qu'il pouvait s'agir d'une véritable sonde interstellaire provenant d'une civilisation extraterrestre avancée. La découverte de ‘Oumuamua faisait d'ailleurs irrésistiblement penser à celle de Rama dans le roman Rendez vous avec Rama d'Arthur Clarke. L'immense majorité de la communauté scientifique considère depuis un moment déjà que cette hypothèse a été réfutée.

Beaucoup d'astronomes sont donc particulièrement agacés par l'insistance d'Abraham Loeb à son sujet. Président du département d'astronomie à l'université de Harvard (États-Unis) de 2011 à 2020 et très impliqué dans le projet Breakthrough Starshot -- une nanovoile photonique propulsée par des faisceaux laser à destination des étoiles les plus proches du Soleil, dans le système d'Alpha du Centaure --, l'astrophysicien continue à défendre cette thèse dans un livre, traduit par Charles Frankel et qui vient de paraître aux éditions du Seuil sous le titre Le premier signe d’une vie intelligente extraterrestre comme Futura l'expliquait dans un précédent article.

Dans celui-ci, nous expliquions que Loeb lui-même reconnaissait qu'il y avait tout de même une dimension spéculative à prendre avec précaution en ce qui concerne les idées qu'il défend. Mais, pour beaucoup, la messe est dite et les arguments contre celles-ci sont suffisamment forts pour qu'il ne soit guère rationnel, surtout dans le climat actuel marqué par la pseudo-science populiste, de justifier la publication de son livre.

Après avoir exposé certains des arguments de l'astrophysicien, nous avons donc décidé de donner la parole à l'un des experts de la théorie de la formation des systèmes planétaires avec exoplanètes, comètes et astéroïdes, qui s'est penché avec ses collègues sur les caractéristiques de 'Oumuamua et sur les hypothèses les expliquant, sans faire intervenir une origine extraterrestre.

Il s'agit de Sean Raymond, chercheur au Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux et dont les travaux ont un retentissement international. Futura le remercie particulièrement pour nous avoir donné l'autorisation de reprendre en le traduisant l'article très complet qu'il avait consacré à cette question sur son blog. Nous remercions aussi son collègue à Bordeaux, l'astrophysicien Franck Selsis, bien connu des lecteurs de Futura pour ses travaux sur les biosignatures dans les atmosphères des exoplanètes, pour avoir vérifié et corrigé notre traduction.

Mojo, pour Modeling the origin of jovian planets, c'est-à-dire modélisation de l'origine des planètes joviennes, est un projet de recherche qui a donné lieu à une série de vidéos présentant la théorie de l'origine du Système solaire et en particulier des géantes gazeuses. On les doit à deux spécialistes réputés, Alessandro Morbidelli et Sean Raymond. Dans cette vidéo, Sean Raymond rappelle certaines des caractéristiques étonnantes de  ʻOumuamua et présente une hypothèse concernant son origine il y a quelques années. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Laurence Honnorat

Voici donc cette traduction

« Quelque chose a traversé le système solaire. « Frôlant » la Terre à 40 fois la distance Terre-Lune, l'objet a été repéré par les astronomes en 2017 mais, en moins d'une semaine, il était devenu trop peu lumineux pour presque tous nos télescopes.

Il était si petit que nous ne pouvions pas voir sa forme. La seule chose que nous savions de tout évidence, c'est que l'objet se déplaçait si vite qu'il devait provenir de l'extérieur du Système solaire. Il a été nommé 'Oumuamua.

Certains scientifiques ont proposé que 'Oumuamua soit un astéroïde, ou une comète, expulsé de son système planétaire d'origine. D’autres (comme moi) ont suggéré qu'il aurait pu être éjecté d'une étoile mourante ou être un vestige d'une planète qui a été déchiquetée en morceaux. Les données disponibles sur 'Oumuamua et les modèles de formation planétaire me font pencher en la faveur d'une comète éjectée d'un système jeune.

Puis, Avi Loeb, l'ancien président du Département d'astronomie de Harvard, a affirmé qu'il s'agissait probablement d'un vaisseau spatial extraterrestre et les médias du monde  se sont tous affolés.

Il y a quelques années, j'ai eu le grand plaisir de faire partie d'un groupe de recherche international dédié à l'étude de 'Oumuamua, parrainé par l'Institut international des sciences spatiales. Notre équipe comprend  les découvreurs de 'Oumuamua, des scientifiques spécialisés dans la détection et la modélisation de l'évolution des astéroïdes, des comètes et des objets du Système solaire externe, ainsi que des experts (comme moi) dans la façon dont les étoiles et les planètes se forment.

Notre première réunion a eu lieu peu de temps après que Loeb a crié « Aliens ». Le premier ordre du jour de notre équipe fut d'explorer rapidement et vigoureusement l'idée qu'il n'est nul besoin d'avoir recours à une origine extraterrestre pour 'Oumuamua car des processus naturels simples pouvaient très probablement suffire et si tel était bien le cas, il fallait garder la tête froide. Notre premier article - publié dans Nature Astronomy - a, de fait, montrer comment des processus naturels pouvaient rendre compte de ce que nous savons de 'Oumuamua.

Loeb avance cinq « preuves » qui, selon lui, indiquent que 'Oumuamua est un vaisseau spatial extraterrestre. Avant d'examiner ces preuves, réfléchissons à la façon dont nous choisissons entre plusieurs hypothèses.

Carl Sagan (et ses précurseurs sur le sujet, comme Laplace et Hume) a écrit que les affirmations extraordinaires nécessitent des preuves extraordinaires. Avi Loeb n'est pas d'accord. Sa réponse : un conservatisme extraordinaire nous maintient extraordinairement ignorants.   

Imaginez qu'il existe deux façons différentes d'expliquer un ensemble de données. L'une invoque des processus naturels imparfaitement compris, et l'autre des extraterrestres intelligents. Comment choisir entre les deux ? Faut-il donner aux deux idées un poids égal, comme Loeb ? Ou devrions-nous être biaisés vers l'explication naturelle, comme Sagan ?

Les scientifiques sont formés pour être prudents. Notre instinct est d'éviter de faire de grandes affirmations tant que nous n'en sommes pas absolument certains. C'est une attitude sobre et que nous pourrions qualifier de « saganesque ». Mais ne passons-nous pas à côté de découvertes étonnantes en gardant nos esprits fermés à des possibilités inattendues ? C'est la thèse de Loeb.

Gardons ces considérations philosophique à l'esprit lorsque nous allons discuter des données que nous avons concernant 'Oumuamua. Examinons les cinq arguments présentés par Loeb comme preuves qu'il a été fabriqué par des extraterrestres.

1. Il y a trop peu d’objets naturels dans l’espace interstellaire : 'Oumuamua n’aurait jamais dû être découvert. Il devait viser délibérément la Terre.

Cet argument suppose que l'on connaisse parfaitement - par d'autres moyens que de simples observations - le nombre de ces objets naturels. Et il repose aussi sur le fait de savoir d'où ils viennent. Les systèmes planétaires sont la source la plus évidente d'objets interstellaires. La formation des planètes est désordonnée, et les restes des blocs de construction sont inévitablement rejetés hors de leurs systèmes d'origine.

Nous en savons pas mal sur les exoplanètes autour d'autres étoiles et comment les planètes se forment (vidéos ici). Nous pouvons tirer parti de cela pour estimer que chaque étoile éjecte probablement environ l'équivalent de la masse de la Terre sous forme de restes de la formation planétaire dans l'espace interstellaire.

Comment se répartissent ces populations d'objets en fonction de leur taille, nous l'ignorons. Il pourrait n'y en avoir que quelques uns de grandes tailles ou un nombre énorme de petites tailles. Imaginons que ces objets interstellaires aient la même répartition des tailles que nos astéroïdes. Dans ce cas, les grands objets dominent et il est en effet très peu probable que nous aurions pu détecter 'Oumuamua. Précisions un peu ce point.

Quand on fait une estimation du nombre d'objets interstellaires, on s'appuie sur l'idée qu'ils résultent de l'éjection de corps de systèmes planétaires. On raisonne par rapport à la masse qui est éjectée par étoile (en moyenne).

Dans le cas des astéroïdes du Système solaire, il y a beaucoup plus de petits corps que de grands. Mais la masse qu'ils représentent est concentrée essentiellement dans les grands. Cérès contient ainsi au moins un tiers de la masse de la ceinture principale d'astéroïdes.  Cela ne colle pas bien avec la répartition des masses dans les petits corps célestes pour d'autres systèmes que l'on déduit à partir de la détection de 'OUmuamua (prenant en compte les biais de détection).

La distribution de la taille des astéroïdes. L'essentiel de la masse de la ceinture d'astéroïdes se concentre dans les quelques objets les plus gros. Si les objets interstellaires avaient une telle distribution, observer un objet de la taille de 'Oumuamua serait très improbable. © Marco Colombo, DensityDesign Research Lab .

Mais si la distribution de taille des objets interstellaires est un peu plus déplacée vers des tailles plus petites, il ne serait pas surprenant que nous ayons trouvé 'Oumuamua. Ainsi, les objets interstellaires n'ont probablement pas la même distribution de tailles que les astéroïdes du Système solaire. C'est intéressant ! Cela peut nous dire des choses sur la croissance des éléments constitutifs des exoplanètes, ou sur les processus qui façonnent ces objets.

Est-ce que cela devrait faire pencher notre opinion en faveur des extraterrestre ? Non, certainement pas !

Il existe plusieurs processus naturels qui façonnent la distribution en taille des petits corps. Par exemple, tout astéroïde ou comète qui passe trop près d'une planète géante est déchiquetée par les forces de marée. Nous avons vu cela se produire en 1992 lorsque la comète Shoemaker-Levy 9 a été fragmentée par Jupiter en plus de 20 petits morceaux sous le regard du télescope spatial Hubble.

Fragments de la comète Shoemaker-Levy 9 vus par Hubble le 17 mai 1994. Cette image comprend presque tous ses 21 fragments et s'étend sur environ 1.140.000 kilomètres, soit environ trois fois la distance de la Terre à la Lune. Les fragments ont touché Jupiter en juillet 1994. © Nasa, ESA H. Weaver and E. Smith (STSci)

Peut-être que 'Oumuamua est un fragment d'un objet plus grand qui a été déchiré après être passé près d'une planète géante ou d'une étoile, phénomène naturellement associé à une éjection d'un système planétaire. Cela pourrait aussi aider à expliquer sa forme bizarre comme nous le verrons ci-dessous.

L'hypothèse Alien est soumise aux mêmes contraintes : si 'Oumuamua est une sonde extraterrestre alors, statistiquement parlant, chaque étoile dans la Voie lactée aurait dû envoyer plus d'un million de milliards de ces objets explorer la Galaxie pour que nous puissions en trouver un. Cela implique une ingénierie TRÈS productive et n'apporte pas vraiment une solution à cette question du nombre d'objets interstellaires nécessaires à leur détection.

2. 'Oumuamua est entré dans notre Système solaire sur une orbite très improbable qui s’est plus rapprochée de la Terre que de toute autre planète. Il devait donc être dirigé vers notre Planète par des extraterrestres intelligents.

Des objets de l'espace interstellaire entrent et quittent le Système solaire tout le temps. Mais des études montrent que, en effet, 'Oumuamua était sur une orbite statistiquement inhabituelle si on la compare à l'ensemble des trajectoires qu'un objet peut avoir entrant dans le Système solaire.

Mais quels objets interstellaires pouvons-nous réellement débusquer ? Ces objets sont faiblement lumineux et nous ne pouvons détecter que ceux qui s'approchent de la Terre. Si l'on considère l'ensemble des objets interstellaires observables depuis la Terre avec nos moyens actuels, la trajectoire de 'Oumuamua est alors totalement typique. Ceux que nous avons pu trouver sont donc forcément sur des orbites que Loeb juge « atypiques »,  passant près de la Terre.

En moyenne en France, les chances de croiser un Japonais aujourd'hui sont assez faibles. Ils sont une petite minorité. Mais ils ne sont plus une petite minorité si vous êtes à l'aéroport, près de la porte d'embarquement pour un vol à destination de Tokyo. Tout dépend du contexte et dans celui de sa découverte, l'orbite de 'Oumuamua n'a rien de spécial. Ce n'est pas une preuve de l'existence d'aliens.

3. Sa forme est trop étrange pour ne pas avoir été façonnée par des extraterrestres.

La forme de 'Oumuamua est bizarre. Pour moi, c'est sa caractéristique la plus étonnante. Mais le fait est qu'on ne connaît pas vraiment la forme réelle de 'Oumuamua. Tout ce que nous savons, c'est que les variations de sa luminosité (de la lumière qu'il réfléchissait du Soleil) dues à sa rotation étaient très grandes par rapport à un astéroïde typique.

Cette simulation montre qu'une forme de cigare pour 'Oumuamua peut reproduire les grandes oscillations de luminosité observées. © nagualdesign.

Pour expliquer ces grandes oscillations de luminosité, nous pensons qu'il doit être très étiré. Il pourrait ressembler à un cigare... ou à une crêpe -- j'aimerais dire qu'il ressemble au Faucon Millenium, mais ce buzz autour d'un « vaisseau spatial extraterrestre » a rendu délicat ce genre d'analogie

Vue d’artiste d'un 'Oumuamua en forme de « crêpe », qui permet également de reproduire les oscillations de luminosité observées. © William K. Hartmann

La forme qui colle le mieux aux données est une crêpe avec un rapport d'axe de 6, c'est-à-dire environ 6 fois plus large qu'elle n'est épaisse. Cette forme n'est pas complètement inédite dans le Système solaire.

Distribution des rapports d'axe que l'on pourrait déduire des variations de luminosité pour les objets de la ceinture d'astéroïde. Un astéroïde pourrait présenter les mêmes oscillations que 'Oumuamua mais ce serait très peu probable. © Wm. Robert Johnston

Robert Johnston a comparé la distribution des rapports d'axe des petits corps connus du Système solaire avec celui de 'Oumuamua. Comme vous pouvez le voir, les ratios d'axe de 6 sont inhabituels mais pas sans précédent. De plus, nos données pour les astéroïdes et comètes de la taille de 'Oumuamua sont assez rares parce qu'elles sont difficiles à observer ! Alors, pourquoi est-il si étiré?

Jusqu'à présent, les scientifiques ont avancé quatre idées plausibles sans rapport avec des E.T. Peut-être que 'Oumuamua est un fragment d'un objet plus grand qui a été déchiré en lambeaux avant qu'il ne soit éjecté de son système planétaire d'origine, et ce processus l’a étiré. Il aurait pu être déchiqueté en passant près d'une planète géante, voire d'une étoile, notamment s'il est originaire d'un système stellaire binaire ou multiple -- environ la moitié des étoiles.

Schéma illustrant la formation de 'Oumuamua basée sur le scénario de Zhang et Lin : élongation / fragmentation par forces de marée et éjection lors du passage près d'une étoile ou d'une planète géante. © Naoc, Y. Zhang

Peut-être que les collisions à grande vitesse avec de la poussière interstellaire pendant son voyage entre les étoiles ont changé sa forme, passant de celle d'une pomme de terre à celle d'une écharde.

Peut-être  que les collisions lentes dans les confins de son Système planétaire d'origine ont produit sa forme étrange.

Peut-être qu'il a été chauffé et a perdu son contenu en composés volatils, soit sur son chemin hors de son système d'origine, soit à mesure qu'il approchait du Soleil. Cela aurait eu pour conséquence de l'aplatir, une hypothèse qui été utilisée pour expliquer la forme d'Arrokoth.

L'alternative extraterrestre est que 'Oumuamua serait une voile légère (très exactement une voile solaire ou plutôt stellaire) qui est, par définition, super mince parce qu'elle est propulsée par la lumière d'une étoile. Nous en reparlerons plus loin.

Alors, la forme de 'Oumuamua est-elle une preuve de la technologie extraterrestre ?

Même si l'on peut avancer des raisons pour qu'un objet fabriqué par des aliens ait une forme aplatie, il y a beaucoup d'explications naturelles donc Carl Sagan dirait non (et moi aussi). Par ailleurs, l'hypothèse de voile stellaire est difficile à concilier avec la rotation de 'Oumuamua, comme nous le verrons au point 5 ci-dessous.

4. 'Oumuamua est trop brillant pour être un objet similaire aux astéroïdes ou aux comètes.

Pour estimer la réflectance d'un objet dont on ne connait pas précisément la taille, il faut mesurer à la fois la lumière qu'il réfléchit et celle qu'il émet, dans l'infrarouge. Cette dernière mesure a été tentée avec le télescope spatial Spitzer de la Nasa, un mois environ après la découverte de 'Oumuamua. Malheureusement, ces observations n'ont pas été en mesure de détecter 'Oumuamua parce que son émission était trop faible. L'étude a conclu que la valeur de la réflectance de 'Oumuamua pouvait être comprise entre 1 à 50 % avec comme valeur la plus probable 10 %.

La plupart des objets du Système solaire sont sombres. Les noyaux cométaires -- des assemblages de roches et de glaces qui donnent de la vapeur d'eau pour produire des comas et des queues de comète spectaculaires -- ne reflètent que 2 à 7 % de la lumière du Soleil. Les astéroïdes riches en eau sont un peu moins sombres, mais ne reflètent encore que 5 à 20 % de la lumière du Soleil.

Si 'Oumuamua reflète vraiment 50 % de la lumière qu'il reçoit, ce qui correspond à la valeur de sa réflectance la plus élevée permise par les observations, ce serait vraiment bizarre.  Mais elle est peut être également très basse. Les noyaux de comètes et les astéroïdes riches en eau ont des réflectances parfaitement compatibles avec la gamme de réflectances possibles pour 'Oumuamua.

On a, à nouveau, ici une caractéristique d'un objet naturel.

5. Son accélération non gravitationnelle – les changements observés dans la vitesse orbitale de ’Oumuamua non dus à la gravité du Soleil – ne peut s'expliquer que par la présence d’un vaisseau spatial extraterrestre.

C'est le point le plus controversé et c'est un peu technique. Laissez-moi vous expliquer.

Moins d'une semaine après la découverte de 'Oumuamua, il est devenu trop peu lumineux pour être détecté par des télescopes, sauf les plus performants. Le télescope spatial Hubble a pu suivre sa position avec quelques mesures précises sur plus de deux mois, jusqu'en janvier 2018.

Les données ont montré que 'Oumuamua n'a pas suivi une trajectoire purement déterminée par la gravité. Au contraire, en plus de la gravité, il semblait avoir été doucement éloigné du Soleil. Cette poussée supplémentaire est appelée une « accélération non gravitationnelle ».

La trajectoire observée de 'Oumuamua à travers le Système solaire présente une accélération non gravitationnelle qui ne peut découler de la seule gravité du Soleil (ce qui donnerait la trajectoire verte). C'est ce qu'explique ce document. © ESA.

Ce n'est pas très surprenant en soi. De nombreuses comètes subissent une accélération non gravitationnelle. En effet, au fur et à mesure qu'elles se réchauffent à l'approche du Soleil, les glaces près de la surface d'une comète se vaporisent et créent des jets qui poussent la comète. Mais les jets changent aussi la rotation des comètes sur elles-mêmes.

Comment les jets d'une comète qui dégaze — si elle est asymétrique et mal alignée avec un axe de rotation — peuvent modifier la rotation de la comète. © Nature

La mesure avec laquelle les jets peuvent changer la rotation des comètes dépend du nombre de jets qu'il y a, de l'intensité des forces qu'ils exercent et de leur position par rapport à l'axe de rotation de la comète. Dans le cas de 'Oumuamua, qu'il y ait un ou plusieurs jets, nous n'en connaissons, par l'accélération qu'elle a provoquée, que la composante résultante totale.

S'il n'y avait eu qu'un seul jet, une étude a montré que 'Oumuamua se serait sans doute mis à tourner de plus en plus vite jusqu'à dislocation par forces centrifuges. Ce qui n'a pas été observé.

Quelle leçon pouvons-nous tirer de tout cela ? Il y a deux possibilités.

Soit le modèle de jet unique utilisé dans cette étude ne décrit pas bien le phénomènes d'éjections qui ont eu lieu sur 'Oumuamua, soit on doit éliminer l'hypothèse des jets.

Les tenants de l'hypothèse extraterrestre ont jeté le modèle des jets à la poubelle.

« Lorsque vous avez éliminé l'impossible, ce qui reste, si improbable soit-il, est nécessairement la vérité », selon la fameuse expression qu'Arthur Conan Doyle a mis dans la bouche de Sherlock Holmes. Le problème, c'est que tous les possibles n'ont pas été éliminés comme nous le verrons.

Une autre explication théoriquement possible de l'accélération non gravitationnelle de 'Oumuamua fait intervenir la pression du rayonnement solaire. La lumière possède en effet une quantité de mouvements qui peut exercer une poussée sur un objet dans l'espace. Mais la lumière n'a que très peu d'impulsion. Pour que la lumière pousse vraiment un objet, celui-ci doit en recueillir beaucoup sur une grande surface mais avoir une très petite masse. Il doit avoir donc avoir finalement une très, très faible densité.

En suivant cette idée de pression de radiation, une étude a proposé que 'Oumuamua pourrait être un agglomérat de poussières très lâchement liées, poussé par la lumière du Soleil. Cela semble peu probable car un tel objet aurait probablement été démantelé  par son passage près du Soleil.

Une autre solution est que 'Oumuamua aurait la taille d'un terrain de football, mais seulement quelques millimètres d’épaisseur. Cela en ferait une voile stellaire utilisant la lumière des étoiles comme un moyen de propulsion.

« Sous l'hypothèse d'une origine artificielle, une possibilité est une voile stellaire, flottant dans l'espace interstellaire comme débris d'un équipement technologique avancé », Avi Loeb. C'est le cœur de l'argumentation des tenants de l'hypothèse extraterrestre : cette voile solaire serait alors vraisemblablement un vaisseau spatial lancé vers la Terre par des extraterrestres intelligents.

 


Dans l'espace, une surface suffisamment grande peut être poussée par les photons du Soleil. C'est le principe de la voile solaire, testé avec succès en juin 2015 par la Planetary Society. Un système audacieux qu'Unisciel et l'université de Lille 1 nous expliquent au cours de cet épisode de Kézako.

Le concept de voile stellaire est très robuste. La pression de rayonnement a été utilisée comme moyen de contrôle de l'assiette de satellites et un certain nombre de missions spatiales à venir prévoient d'utiliser des voiles solaires pour la propulsion.

Mais l'idée que 'Oumuamua soit une voile stellaire pose de gros problèmes.

'Oumuamua tourne sur lui-même toutes les 7-8 heures d'une manière non-périodique. Mais pourquoi 'Oumuamua tournerait-il s'il s'agissait d'une voile stellaire ? Ce n'est pas ainsi que fonctionnent ces voiles-- elles doivent garder leurs collecteurs de lumière pointés vers une étoile ! Si 'Oumuamua était une voile stellaire fonctionnelle, nous ne l'aurions pas vu tourner.

'Oumuamua est également entré dans le Système solaire à une vitesse galactique modeste. Si des extraterrestres voulaient vraiment dire « bonjour », pourquoi l'ont-ils envoyé vers nous si lentement ? Tous les extraterrestres qui veulent réellement envoyer des sondes interstellaires sont supposés les envoyer un peu plus vite. Par exemple, le projet de voile stellaire Breakthrough Starshot vise à atteindre 20 % de la vitesse de la lumière !

La façon la plus simple d'expliquer ces problèmes avec 'Oumuamua, c'est qu'il serait une voile stellaire qui a été utilisée par une sonde extraterrestre en panne. Une sonde un peu comme le cylindre géant dans Rendez-vous avec Rama mais, dans le cas présent, conçu par des extraterrestres qui ne pensaient pas à l'avenir et ne pouvaient pas faire de constructions parfaites.

Maintenant, revenons en arrière et prenons un autre chemin. Et si les jets de 'Oumuamua n'étaient tout simplement pas conformes aux hypothèses faites dans l'étude que nous avons citée précédemment ?

La façon dont la rotation des comètes change en raison du dégazage est un domaine de recherche actif. Et c'est plus compliqué que vous ne le pensez.

Ce que n'a pas considéré Avi Loeb, c'est qu'il existe d'autres études de ce type et qui ont montré qu'il existe des configurations simples qui peuvent rendre compte par un dégazage à la fois de la rotation et de l'accélération non gravitationnelle de 'Oumuamua. Voici le modèle de Darryl Seligman montrant comment le spin de 'Oumuamua, son moment cinétique propre de rotation, changerait si son jet (la flèche bleue en mouvement) pointait toujours vers le Soleil.

Une animation illustrant les idées de Darryl Seligman. © Darryl Seligman

En perdant environ 10 % de sa masse totale au fur et à mesure qu'il s'approchait du Soleil et plutôt dans la direction du Soleil, son spin aurait évolué d'une manière correspondant à ce qui a été observé.

Inutile de postuler des Aliens à l'origine de 'Oumuamua ! Ce modèle simple montre qu'un dégazage du type de ceux des comètes peut expliquer à la fois l'accélération non gravitationnelle de 'Oumuamua et sa rotation.

Si on creuse un peu plus, on trouve toutefois que la glace d'eau est en fait incapable de fournir suffisamment d'impulsion pour pousser 'Oumuamua. Il faut alors faire intervenir à sa place une glace moins commune comme celle d'azote ou plus exotique comme celle de l'hydrogène moléculaire (H2). Si 'Oumuamua était un morceau de glace d’hydrogène, son passage près du Soleil expliquerait sa forme étirée, son accélération non gravitationnelle, et sa rotation par la même occasion.

Schéma montrant l'évolution de la taille, de la forme et de la trajectoire de 'Oumumua par sublimation de dihydrogène. Les illustrations en haut à gauche montrent la taille apparente et l'orientation de l'objet au moment de ses différentes observations dans ce scénario. © Seligman et Laughlin (2020).

La glace d'hydrogène représente un matériau assez exotique et il n'est pas clair qu'elle survivrait assez longtemps lors d'un voyage à travers le Système solaire. De la glace d'azote serait plus crédible mais cela reste une hypothèse à tester entièrement.

Pour conclure : l'accélération non gravitationnelle de 'Oumuamua fait-elle pencher notre pensée vers des processus naturels ou extraterrestres ? Pour correspondre pleinement aux données, cela pourrait nécessiter des glaces inhabituelles, et cette idée est activement testée et confrontée à un certain nombre de contraintes. Si 'Oumuamua était une voile stellaire, cela correspondrait à l'accélération non gravitationnelle observée. Mais cela n'est pas facilement compatible avec sa rotation.

En étant fidèle à l'esprit de Carl Sagan, cela conduit à adopter l'hypothèse de processus naturels, même s'ils sont, certes, imparfaitement compris.

Artefact étranger vs objet naturel

Aucun de ces cinq arguments ne convaincra quiconque, dont la tournure d'esprit serait celle de Sagan, qu'il s'agit bien de preuves extraordinaires de l'hypothèse de la voile stellaire extraterrestre. Chaque argument a été examiné au moyen d'investigations invoquant des processus naturels et, bien qu'il existe encore quelques incertitudes, ces raisonnements peuvent expliquer grossièrement les propriétés principales de 'Oumuamua.

Qu'en est-il d'un penseur « Loebien » qui n'aurait pas besoin de preuves extraordinaires pour considérer l'hypothèse extraterrestre ? Les points 1 (le nombre d'objets interstellaires), 2 (trajectoire de 'Oumuamua) et 4 (brillance de 'Oumuamua) pointent irrésistiblement en direction de phénomènes naturels simples que nous comprenons. Je ne vois pas comment ils peuvent être interprétés de façon plausible comme une preuve de l'existence d'extraterrestres à la lumière des études actuelles.

La forme de 'Oumuamua est à coup sûr inhabituelle mais pas sans précédent parmi les objets du Système solaire. Bien qu'il existe plusieurs idées naturelles pour ses origines, une voile stellaire serait bien sûr très aplatie. Mais la forme qui a été déduite des variations de luminosité de 'Oumuamua pendant sa rotation, une voile stellaire - même cassée - peut-elle en rendre compte ? Une voile stellaire n'aurait-elle pas un rapport d'axe très supérieur à 6 ?

Enfin, si une accélération non gravitationnelle est exactement ce qu'une voile stellaire est conçue pour faire, des études montrent comment les comètes - bien qu'avec des glaces inhabituelles - peuvent correspondre à l'accélération non gravitationnelle, à la rotation et à la forme de 'Oumuamua simultanément.

Est-ce qu'une voile solaire peut expliquer toutes les propriétés de 'Oumuamua ? Nous ne le savons pas, parce que personne ne l'a modélisé. C'est une critique qui vient du monde « Saganesque » : si l'hypothèse extraterrestre doit être prise au sérieux, où sont les études qui en découlent ?

Je dirais que tout indique que 'Oumuamua est un objet naturel. Les « failles » dans les arguments en faveur d'un objet naturel font partie du processus de compréhension habituel. Une hypothèse pose des questions qui nécessitent d'autres études. Et de nouvelles études n'invoquant pas les extraterrestres viennent petit à petit préciser les contraintes sur la nature de 'Oumuamua. Et, à ma connaissance, aucune nouvelle étude n'est même en cours pour tester l'idée d'artefact extraterrestre par la démarche scientifique.

Malgré ma divergence avec lui sur 'Oumuamua, je suis d'accord avec Loeb et son incitation pour que les scientifiques gardent l'esprit ouvert. Parfois, des idées apparemment folles s'avèrent justes, et nous ne voulons pas éviter d'apprendre de nouvelles choses en nous cramponnant à de vieilles idées. 'Oumuamua est un objet unique en son genre donc il y a vraiment besoin, pour nous, d'élargir nos perspectives. Bien sûr, les hypothèses faisant intervenir un objet naturel sont déjà des idées innovantes et aucun autre objet, de mémoire récente, n'a inspiré une telle variété d'idées : icebergs d’hydrogène, fragments de comète pré-éteintes, et bien d'autres...

Alors, allons de l'avant, gardons l'esprit ouvert. La recherche de la vie extraterrestre (y compris la vie intelligente) n'a rien de ridicule ; en fait, c'est un domaine florissant de l'astronomie. Et espérons que nous pourrons obtenir de meilleures données sur le prochain 'Oumuamua -- et peut-être même utiliser la sonde Comet Interceptor pour prendre quelques photos ! »

L'astrophysicien Franck Selsis étudie les atmosphères planétaires et l'exobiologie. © Benjamin Pavone

Pour conclure, donnons la parole à Franck Selsis (sa position est développée dans cet article)

« Un conservatisme extraordinaire nous empêcherait ne serait-ce que concevoir l'hypothèse d'un vaisseau extraterrestre. Or, c'est forcément une chose à laquelle pensent les astronomes quand ils repèrent un objet qui traverse le système solaire. Beaucoup ont lu Rama et rêveraient d'une telle détection. Dès lors que l'objet repéré se comporte finalement comme un caillou, il y a une déception. Être un scientifique, c'est aussi savoir gérer cette déception de l'explication naturelle. »

Et une dernière fois, Sean Raymond en réponse : « Je suis entièrement d'accord ».

L'histoire de la découverte de ʻOumuamua, le premier visiteur d'un autre système d'étoiles, par l'astronome Karen J. Meech. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © TED

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