Pourquoi la poussée « non gravitationnelle » de 3I/ATLAS est cruciale

Quand le visiteur interstellaire a frôlé le Soleil

Le 29 octobre 2025, l'objet interstellaire connu sous le nom de 3I/ATLAS est passé au plus près du Soleil. Des télescopes et des engins spatiaux du monde entier le suivaient depuis des mois ; lorsqu'il est réapparu derrière le Soleil, une subtile surprise est apparue dans l'astrométrie. Les observations rapportées autour du périhélie ont montré que l'objet se trouvait à quelques secondes d'arc de sa trajectoire prédite, purement gravitationnelle. Les équipes qui ont modélisé les positions ont conclu que la comète avait subi une légère accélération supplémentaire que la seule gravité ne pouvait produire.

Comment les jets cométaires produisent un recul

Ce coup de pouce a une origine physique simple chez les comètes ordinaires. Le noyau d'une comète est un bloc concentré et irrégulier de roche et de glaces. Lorsque l'augmentation de la lumière solaire chauffe la surface près du périhélie, les glaces se subliment et le gaz qui s'échappe entraîne de la poussière avec lui dans des courants étroits ou des jets. Chaque kilogramme de gaz qui quitte le noyau emporte une quantité de mouvement ; par la conservation de la quantité de mouvement, le noyau reçoit une impulsion égale et opposée. Mathématiquement, cela se traduit par M·a = (dM/dt)·v, où M est la masse du noyau, a l'accélération observée, dM/dt le taux de perte de masse et v la vitesse à laquelle le gaz quitte la surface.

Ce que les mesures impliquent sur la masse et la perte de matière

Des équipes ont déjà tenté de transformer l'accélération mesurée en une explication physique pour 3I/ATLAS. Un récent article court a utilisé l'astrométrie disponible pour estimer une accélération et, avec des hypothèses plausibles sur les vitesses d'éjection des gaz, en a déduit la masse et la taille du noyau : un noyau compact d'environ quelques centaines de mètres de large et une masse totale de quelques dizaines de millions de tonnes. Ce calcul est sensible à la vitesse d'éjection supposée et à la fraction de la surface activement dégazée ; changez ces variables et la masse déduite varie rapidement.

D'autres chercheurs, y compris des analystes utilisant les données de Webb et d'autres engins spatiaux, ont rapporté des taux de perte de masse beaucoup plus élevés (parfois des centaines de kilogrammes par seconde). Si cette perte de masse plus importante persistait près du périhélie, elle nécessiterait un noyau originel beaucoup plus gros — de plusieurs ordres de grandeur — pour éviter d'être complètement ablaté. À l'inverse, si le noyau était relativement petit, la perte de quelques pour cent seulement de sa masse dans un intervalle court pourrait expliquer une accélération observée comme un recul dû à un dégazage vigoureux.

En bref : les données sont cohérentes avec une comète perdant de la matière à un taux suffisamment élevé pour modifier de manière mesurable sa trajectoire, mais la réponse quantitative (masse exacte, fraction exacte perdue) est incertaine car les chiffres clés — dM/dt et v — ne sont connus que de manière approximative.

Pourquoi certains scientifiques conservent une vision plus large et prudente

Le dégazage cométaire est l'explication canonique, bien comprise, et elle correspond au comportement enregistré pour de nombreuses comètes du système solaire. La NASA et d'autres groupes d'agences ont souligné que le modèle physique le plus simple — jets et sublimation — suffit à expliquer le terme non gravitationnel. C'est l'interprétation dominante.

Pourtant, une minorité de chercheurs soutient que l'anomalie mérite un examen plus approfondi. Le premier visiteur interstellaire connu, 1I/ʻOumuamua, a montré une faible accélération non gravitationnelle sans la coma ou le nuage de gaz évident qui accompagne habituellement le dégazage, ce qui a suscité un long débat sur des alternatives. Pour 3I/ATLAS, certains scientifiques notent des caractéristiques inhabituelles — un éclaircissement rapide, des changements de couleur, une morphologie de queue complexe — et affirment qu'elles méritent un suivi attentif. Ces voix ne revendiquent généralement pas de certitude quant à des causes exotiques ; elles plaident pour une observation urgente et complète, car c'est dans les données anormales que l'on découvre de nouvelles lois physiques ou de nouveaux processus astrophysiques.

Comment la communauté testera l'explication

La bonne nouvelle est que les tests les plus décisifs sont déjà prévus. Entre fin novembre 2025 et janvier 2026, l'International Asteroid Warning Network (IAWN) et une série de campagnes coordonnées observeront intensivement 3I/ATLAS avec des observatoires terrestres, ALMA, les télescopes spatiaux Hubble et Webb, ainsi que des instruments sur des missions telles que JUICE de l'ESA et plusieurs orbiteurs martiens ayant enregistré des clichés antérieurs. Si l'accélération non gravitationnelle au périhélie a été causée par un dégazage massif, les télescopes devraient détecter une coma substantielle et un panache de gaz et de poussière entourant le noyau — transportant possiblement des milliards de tonnes de matière au total. La spectroscopie révélera également quelles molécules sont présentes (eau, CO, méthanol, cyanure d'hydrogène, etc.), ce qui aidera à identifier les processus physiques à l'œuvre.

Pourquoi cela importe au-delà d'une seule comète

3I/ATLAS est le troisième objet interstellaire confirmé observé dans notre système. Chacun est un messager d'un autre système stellaire et transporte des informations uniques sur la formation des planètes, la chimie des volatils et les processus d'éjection dynamique dans d'autres systèmes planétaires. Rendre compte avec précision de sa masse, de sa composition et des mécanismes de perte de masse permettra d'affiner les estimations sur la fréquence de tels visiteurs interstellaires et sur ce qu'ils peuvent nous apprendre sur l'inventaire des corps glacés de la galaxie.

Plus largement, cet épisode rappelle également comment progresse l'astronomie d'observation : un écart inattendu est mesuré, la physique simple offre une explication plausible, puis une campagne mondiale d'observations teste cette hypothèse. C'est ainsi que l'astrophysique ordinaire devient parfois une découverte extraordinaire.

Pour l'instant, l'explication la plus simple reste les jets de dégazage — un mécanisme physique bien documenté qui peut pousser les comètes hors de leurs trajectoires purement gravitationnelles. Mais la communauté restera vigilante : l'ensemble de données multi-longueurs d'onde et multi-instruments à venir constitue l'expérience, et le ciel donnera la réponse.

Sources

• Research Notes of the American Astronomical Society (article sur l'accélération non gravitationnelle de 3I/ATLAS)
• Observations et rapports techniques d'ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)
• Imagerie NOIRLab / Gemini et matériel de presse du NOIRLab
• Éphémérides et données de mission de la NASA / JPL (JPL Horizons, imagerie de mission)
• Équipes de mission de l'ESA (JUICE, ExoMars Trace Gas Orbiter) et résumés d'observation de l'ESA
• Prépublications arXiv et études de trajectoire/origine utilisant les données Gaia
• Matériel de planification de campagne de l'International Asteroid Warning Network (IAWN)