C’est officiel pour 3I/ATLAS : Webb et ALMA ont pesé son carbone, et la comète était déjà vieille quand le Soleil s’est allumé

Le verdict est tombé, noir sur blanc dans la revue Nature : la comète interstellaire 3I/ATLAS ne s’est pas simplement formée avant le Système solaire, elle pourrait avoir jusqu’à 12 milliards d’années. Elle aurait entre 10 et 12 milliards d’années, soit près de trois fois l’âge de notre Système solaire. Pour situer l’ordre de grandeur, c’est plus vieux que notre propre Système solaire, âgé de 4,5 milliards d’années, et à peine moins de deux milliards d’années plus jeune que l’univers lui-même. Autant dire que ce visiteur glacé traînait déjà dans la galaxie bien avant que le Soleil n’existe.

Tout commence le 1er juillet 2025. Les astronomes détectent alors un objet fascinant traversant le Système solaire, repéré par le réseau ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System). Troisième comète interstellaire jamais confirmée après ʻOumuamua et Borisov, elle file à plus de 60 kilomètres par seconde, sans jamais revenir. Sa découverte fait grand bruit, jusqu’à susciter des théories farfelues sur une possible origine extraterrestre artificielle. Le vrai mystère, lui, se cachait dans sa chimie.

Le carbone qui trahit son âge

Pour percer ce secret, les chercheurs de la NASA ont mobilisé l’instrument NIRSpec du télescope spatial James Webb. Ils ont cartographié le contenu chimique précis de la comète alors qu’elle s’éloignait du Soleil. Résultat : une quasi-absence de carbone-13, la version lourde de cet élément, comparée au carbone-12 plus léger. C’est ce déséquilibre isotopique qui constitue la véritable horloge cosmique.

Le principe est presque simple. Les systèmes stellaires s’enrichissent en carbone-13 au fil du temps, à mesure que des générations d’étoiles naissent et meurent dans la galaxie, ce qui explique les niveaux plus élevés de cet isotope autour de notre Soleil, formé relativement récemment, il y a 4,5 milliards d’années. Moins un objet contient de carbone-13, plus il appartient à une génération stellaire précoce. Presque tout le carbone de la Voie lactée est produit par des étoiles plus massives que le Soleil, et lorsque ces étoiles meurent, le carbone qu’elles ont fabriqué par fusion nucléaire retourne dans le cosmos pour alimenter la génération suivante d’étoiles et de planètes. 3I/ATLAS, elle, garde la signature d’un cosmos encore jeune et pauvre en éléments lourds.

Un deuxième indice confirme cette ancienneté extrême. Le spectrographe NIRSpec a révélé des niveaux exceptionnellement élevés de deutérium, l’hydrogène lourd, environ 30 fois supérieurs à ceux des comètes de notre Système solaire. Un froid glacial, presque impensable.

ALMA confirme depuis le Chili

Le télescope Webb n’a pas travaillé seul. Une équipe distincte, menée par Salazar-Manzano et Paneque-Carreño, a utilisé le réseau ALMA pour mesurer l’eau deutérée dans 3I/ATLAS, trouvant elle aussi des niveaux élevés comparés aux comètes du Système solaire. Deux instruments, deux méthodes, une même conclusion. La comète affiche un enrichissement extrême en deutérium, environ dix fois supérieur à celui des comètes du Système solaire, ce qui implique une formation dans un environnement ultra-froid, autour de moins 243 degrés Celsius. À cette température, on frôle le zéro absolu.

L’astrochimiste Martin Cordiner, du Goddard Space Flight Center de la NASA et auteur principal de l’étude, ne cache pas son enthousiasme. Il a confié à l’AFP qu’il s’agit peut-être de l’objet le plus vieux jamais observé dans notre Système solaire. Il reste toutefois prudent : des « scénarios limites » pourraient offrir d’autres explications à la composition chimique inhabituelle de la comète. La science avance rarement sans garde-fou.

Une seconde équipe, une confirmation indépendante

Depuis le désert d’Atacama, une autre équipe est arrivée à des conclusions similaires par une voie totalement différente. Menée par Cyrielle Opitom, de l’université d’Édimbourg, elle a utilisé l’instrument UVES du Très Grand Télescope de l’ESO pour mesurer les ratios d’isotopes de carbone et d’azote dans les molécules de cyanure présentes dans le gaz autour de la comète. Ces ratios ne mentent pas. Ils constituent un bon indicateur de l’origine d’une comète, car très sensibles aux conditions physiques du milieu de formation et peu susceptibles de changer durant son voyage dans l’espace.

Les résultats collent parfaitement à ceux de Webb. L’équipe d’Opitom conclut que la comète s’est probablement formée dans les régions externes d’une vieille étoile « pauvre en métaux ». Une étoile ancienne, discrète, aujourd’hui sans doute éteinte depuis longtemps.

Notre Système solaire, l’exception plutôt que la règle ?

Cette double confirmation rebat les cartes sur ce qu’on pensait « normal » en matière de comètes. Les astronomes commencent à envisager que notre Système solaire pourrait être l’exception, et que les comètes étudiées depuis des siècles chez nous n’auraient rien de représentatif à l’échelle de l’univers. Une idée qui bouscule des décennies d’astronomie comparée.

Cyrielle Opitom résume la portée de cette découverte avec une image parlante. Elle décrit les comètes interstellaires comme des « fossiles d’un processus de formation planétaire survenu très loin, mais qu’on a la chance d’étudier de bien plus près ». 3I/ATLAS a déjà quitté le champ d’observation des grands télescopes, filant vers l’espace interstellaire pour ne plus jamais revenir. Mais ses données, elles, resteront exploitées pendant des années : un fragment de matière né avant le Soleil, capturé l’espace de quelques mois par les instruments les plus puissants jamais construits.

Sources : science.nasa.gov | arxiv.org