3I/ATLAS : James Webb date la comète interstellaire à 10-12 milliards d’années

3I/ATLAS : James Webb date la comète interstellaire à 10-12 milliards d’années

Avec un niveau de deutérium trente fois supérieur à celui des comètes solaires, la visiteuse interstellaire 3I/ATLAS s'est probablement formée il y a plus de 10 milliards d'années, avant le Soleil.

Quand le spectrographe infrarouge NIRSpec du télescope spatial James Webb a été pointé vers la comète 3I/ATLAS en décembre 2025, l’équipe de Martin Cordiner à la NASA ne cherchait pas une date de naissance. Elle en a trouvé une — et le chiffre donne le vertige : entre 10 et 12 milliards d’années, soit bien avant que le Soleil ne s’allume.

Une horloge isotopique dans la glace

L’instrument NIRSpec de JWST a mesuré la composition de la coma gazeuse de 3I/ATLAS pendant son éloignement du Soleil. Parmi les signaux détectés, un point sort nettement de ce que l’on connaît dans le système solaire : un niveau de deutérium — l’isotope lourd de l’hydrogène — environ 30 fois supérieur à celui des comètes nées autour du Soleil. En parallèle, le carbone-13, plus lourd que le carbone-12, n’apparaît qu’à l’état de traces.

Ces deux rapports isotopiques fonctionnent comme une horloge. Le deutérium est fragile : il est détruit quand la matière est réchauffée pendant longtemps. En trouver beaucoup signifie que la comète a passé l’essentiel de sa jeunesse dans un environnement très froid et dense, peu exposé à la chaleur d’une étoile mature. Le déficit en carbone-13 va dans le même sens : les systèmes stellaires s’enrichissent en carbone-13 au fil des générations d’étoiles, et le Soleil, formé il y a seulement 4,5 milliards d’années, en a davantage que les étoiles plus anciennes.

Cosmic noon : avant le Soleil, avant la Terre

En combinant ces indices, l’équipe estime que 3I/ATLAS pourrait s’être formée il y a 10 à 12 milliards d’années, durant ce que les astrophysiciens appellent le « cosmic noon » — la période où la formation d’étoiles dans l’univers était à son maximum. La visiteuse serait donc plus vieille que notre Soleil, plus vieille que la Terre, plus vieille que la majorité des corps qui nous entourent.

Une deuxième étude qui converge

En parallèle, une équipe dirigée par Cyrielle Opitom (Université d’Édimbourg) a utilisé le Very Large Telescope de l’ESO pour mesurer les rapports isotopiques du carbone et de l’azote à partir de la molécule CN. Ses chiffres — 12C/13C = 147 et 14N/15N = 343 — pointent dans la même direction : un rapport azote/azote-15 nettement plus élevé que dans les comètes solaires (~150), proche des valeurs mesurées dans le milieu interstellaire ou dans les phases pré-stellaires. La conclusion, plus prudente, évoque la possibilité d’une formation dans le disque externe d’une étoile ancienne de faible métallicité.

Deux télescopes, deux équipes, deux méthodes, deux conclusions qui se rejoignent : 3I/ATLAS vient d’ailleurs, et d’il y a très longtemps.

Ce que cette horloge change

Avant ces mesures, on savait que 3I/ATLAS contenait de l’eau et du méthane en proportions inhabituelles. On savait qu’elle était interstellaire, comme ‘Oumuamua (2017) et 2I/Borisov (2019) avant elle. Ce que l’on ne savait pas, c’est dater son origine. C’est désormais chose faite — dans une fenêtre assez large pour rester prudente, mais assez étroite pour qu’elle change le regard porté sur ces visiteurs.

Comme le résume Stefanie Milam (NASA Goddard, co-autrice), l’enjeu dépasse la simple datation : ces isotopes rares donnent des indices sur la chimie pré-biotique ailleurs dans la galaxie. Comprendre comment la matière organique s’assemble dans des systèmes stellaires très anciens, voilà ce que permet ce type de mesure. JWST, en donnant accès à la signature infrarouge d’une comète interstellaire, ouvre un nouveau terrain d’enquête — non pas sur la vie, mais sur ce qui la précède.

Sources

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