Webb et Hubble découvrent 27 petits objets de la ceinture de Kuiper qui défient les modèles de formation

Les télescopes spatiaux Hubble et James Webb ont découvert conjointement 27 nouveaux objets transneptuniens lors du relevé le plus profond jamais réalisé du système solaire externe, révélant moins de petits corps que ce que prédisaient les modèles de formation planétaire et des surfaces qui semblent remarquablement inchangées depuis la naissance du système solaire il y a des milliards d'années.

Les résultats, publiés le 8 septembre dans deux articles du Astronomical Journal, révèlent des objets mesurant tous moins de 40 kilomètres (25 miles) de diamètre, les plus petits mesurant environ 10 kilomètres (6 miles). Les découvertes ont été dirigées par deux doctorantes : Anastasia Morgan de l'Université de l'Arizona du Nord, qui a géré l'analyse des couleurs et de la composition, et Marielle Eduardo de l'Université de Victoria, qui a analysé la distribution des tailles.spacedaily+1

Moins de petits objets que prévu

La caméra proche infrarouge de Webb a détecté les 27 objets sur seulement 0,05 degré carré de ciel, atteignant une profondeur équivalente à repérer un essaim de lucioles sur la Lune depuis la Terre. Hubble a récupéré 13 de ces détections en lumière visible, produisant des mesures de couleur allant de 0,35 à 3,2 micromètres.spacedaily

L'analyse de la distribution des tailles effectuée par Eduardo a révélé que le nombre d'objets augmentait lentement vers des magnitudes plus faibles, ajusté par une pente de loi de puissance de 0,29. Ce résultat est inférieur à l'abondance croissante de petits corps prédite par certains modèles de formation, ce qui suggère que la ceinture de Kuiper n'a pas été broyée par des collisions aussi intensément que les astronomes le supposaient.spacedaily

"Il est très intéressant que le processus de formation des planétésimaux finisse par produire la même distribution de tailles pour les populations froides et chaudes, malgré leur formation dans des régions différentes du système solaire primitif", a déclaré Eduardo. "Le processus semble être insensible aux conditions du disque, produisant des tailles de planétésimaux similaires, que le disque soit chaud ou froid, dense ou diffus."space

Des surfaces immaculées préservent l'histoire ancienne

Plus surprenant encore, les plus petits objets transneptuniens (TNO) conservent des couleurs correspondant à celles de leurs parents plus grands, contredisant les attentes selon lesquelles des impacts répétés auraient altéré leurs surfaces. Les objets dynamiquement "froids" sur des orbites circulaires stables au sein de la ceinture de Kuiper ont montré la même gamme de couleurs étroite que leurs homologues plus grands, tandis que les objets dynamiquement "chauds" — ceux dispersés sur des orbites allongées par des interactions gravitationnelles avec Uranus et Neptune — ont affiché une dispersion plus large mais tout aussi familière.space+1

"Il est donc fascinant de voir que les plus petits objets se 'souviennent' en quelque sorte et préservent l'histoire de leur création", a déclaré Morgan.space

Deux possibilités déconcertantes

Les conclusions laissent les scientifiques face à deux options : soit les collisions dans le système solaire lointain se produisent beaucoup moins fréquemment que ne le suggèrent les modèles de population, soit les impacts se produisent mais ne parviennent pas à remodeler les surfaces de ces petits corps comme prévu. David Trilling de l'Université de l'Arizona du Nord a noté que même les TNO déplacés et dynamiquement chauds "conservent une signature de leur lieu de naissance, même s'ils ont été mélangés orbitalement depuis lors."news.ssbcrack+1

La force de ce relevé réside dans sa profondeur plutôt que dans son étendue : une seule ligne de visée étroite à travers une population vaste et structurée. Pourtant, Webb a ouvert une gamme de tailles auparavant accessible uniquement par extrapolation, et ces 27 premières détections suggèrent que les plus petits survivants de la ceinture de Kuiper ne sont pas de simples débris de collision, mais des objets anciens portant encore des informations sur le disque dans lequel ils se sont formés.spacedaily