Le télescope Subaru, situé à l’observatoire de Mauna Kea à Hawaï, a permis la découverte d’un nouvel objet transneptunien aux confins de notre système solaire. Cet objet, provisoirement surnommé « Ammonite » par l’équipe à l’origine de sa découverte, pourrait bien enrichir notre compréhension des origines et de l’évolution du Système solaire externe.

Un nouvel objet au-delà de Neptune

En 2003, la découverte de Sedna, un objet distant évoluant sur une orbite extrêmement allongée, avait déjà surpris la communauté scientifique. Son orbite semblait indiquer l’existence d’une population d’objets au-delà de la ceinture de Kuiper, dans une zone que certains associent au nuage d’Oort interne. Les objets de cette catégorie, appelés « sednoïdes », se caractérisent par des orbites très excentriques, dont le périhélie reste très éloigné du Soleil, échappant à l’influence gravitationnelle des planètes géantes telles que Neptune.

Depuis, les astronomes s’interrogent : ces objets sont-ils les vestiges d’événements anciens, comme le passage d’une étoile proche, ou la preuve indirecte d’une hypothétique Planète 9 encore non détectée ?

La découverte d’Ammonite

C’est en mars, mai et août 2023 que le télescope Subaru a détecté un objet lointain se déplaçant lentement sur le fond du ciel. Des observations complémentaires en juillet 2024, réalisées grâce au télescope Canada-France-Hawaï, ont confirmé l’existence de cet objet, désormais désigné officiellement sous le nom provisoire 2023 KQ14. Des recherches dans les archives ont montré que l’objet avait déjà été observé en 2005, 2014 et 2021 par d’autres observatoires, notamment celui de Kitt Peak. Ces données anciennes ont permis de préciser son orbite.

Baptisé Ammonite, en référence aux fossiles marins, cet objet mesure entre 220 et 380 kilomètres de diamètre. Il s’agit du quatrième sednoïde découvert à ce jour. Son orbite est extrêmement elliptique :

• Périhélie (point le plus proche du Soleil) : entre 50 et 75 unités astronomiques (UA)

• Aphélie (point le plus éloigné) : environ 252 UA

À titre de comparaison, Neptune se situe à environ 30 UA du Soleil.

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L’objet lors des observations. Crédit image : NAOJ/ASIAA

Une orbite fossilisée depuis des milliards d’années

Les simulations de l’équipe de recherche indiquent que l’orbite d’Ammonite est stable depuis au moins 4,5 milliards d’années, c’est-à-dire depuis la formation du Système solaire. Toutefois, des indices suggèrent qu’il y a environ 4,2 milliards d’années, un événement majeur a perturbé l’ensemble de ces objets, modifiant leurs trajectoires.

Selon le Dr Fumi Yoshida, responsable du projet FOSSIL (Formation of the Outer Solar System: An Icy Legacy), ces objets lointains témoignent de conditions physiques et gravitationnelles extrêmement anciennes, bien antérieures à l’architecture actuelle du système solaire.
« La découverte d’Ammonite nous rapproche de la compréhension des mécanismes qui ont façonné les confins du système solaire », souligne le chercheur.

Une hypothèse fragilisée : la Planète 9

L’existence des sednoïdes avait renforcé ces dernières années l’hypothèse de la fameuse « Planète 9 » : une planète massive et lointaine qui expliquerait les regroupements d’orbites anormaux observés parmi ces objets. Cependant, l’orbite d’Ammonite diffère sensiblement de celles des trois autres sednoïdes connus, ce qui affaiblit cette théorie.

Le Dr Yukun Huang (Observatoire Astronomique National du Japon) précise :
« Le fait que l’orbite d’Ammonite ne corresponde pas aux autres sednoïdes rend moins probable l’existence d’une Planète 9 agissant comme une influence commune. Il reste possible qu’une planète ait existé et ait été éjectée depuis, créant ces configurations étranges que nous observons aujourd’hui. »

Vers une meilleure compréhension des origines du Système solaire

Pour le Dr Shiang-Yu Wang (ASIAA), l’importance d’Ammonite dépasse la simple addition d’un nouvel objet lointain à notre catalogue :
« Son orbite nous montre que quelque chose a profondément influencé le système solaire externe très tôt dans son histoire. Qu’il s’agisse d’une étoile passante ou d’une planète disparue, cette découverte est une clé vers la compréhension de cette époque. »

Le télescope Subaru, grâce à ses capacités d’observation à grand champ, reste l’un des rares instruments terrestres capables de révéler ces objets discrets mais fondamentaux pour reconstruire l’histoire oubliée de notre système solaire.

Les détails de l’étude sont publiés dans la revue Nature Astronomy.