Astéroïde relativiste

[dextroy]

Bonjour, à chaque fois que l’on parle d’astéroïde ou de comète, on se réfère à des objets appartenant à notre système solaire, en orbite solaire, périodiques, avec par conséquent une vitesse au périhélie inférieure à la vitesse de libération du soleil (617 km par seconde), sans quoi, ils continueraient leur bonhomme de chemin sans demander leur reste.
Or, plus de 600 km par seconde au périhélie, ça commence à faire beaucoup ! (plus de 2 millions de km par heure !)

A-t-on déjà observé des objets (d’une taille donc observable, et dans des conditions d’observations observables bien entendu), de vitesse supérieure, d’origine extra-solaires, traverser ainsi notre système solaire ?

De tels objets peuvent-ils exister ?

En allant plus loin, peut-on imaginer de tels objets dont l’origine serait extra-galactique, avec cette fois ci des vitesses relativistes par rapport au soleil, passant très près du soleil ?
En supposant donc que cela soit possible, quelles observations, quels tests pourraient ils être réalisés lors de leur passage ?
L’astéroïde en approche serait-il blueshifté, puis après son passage au plus près de nous, redshifté ?
De telles observations seraient-elles susceptibles d’apporter de nouvelles informations à l’astrophysique, ou bien en sait-on déjà assez par l’observation des galaxies lointaines, seules à ce jour à se déplacer par rapport à nous à de telles vitesses ?
Plus d’autres questions que je ne soupçonne même pas…
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[Gilgamesh]

Bonjour, à chaque fois que l’on parle d’astéroïde ou de comète, on se réfère à des objets appartenant à notre système solaire, en orbite solaire, périodiques, avec par conséquent une vitesse au périhélie inférieure à la vitesse de libération du soleil (617 km par seconde), sans quoi, ils continueraient leur bonhomme de chemin sans demander leur reste.
Or, plus de 600 km par seconde au périhélie, ça commence à faire beaucoup ! (plus de 2 millions de km par heure !)

A-t-on déjà observé des objets (d’une taille donc observable, et dans des conditions d’observations observables bien entendu), de vitesse supérieure, d’origine extra-solaires, traverser ainsi notre système solaire ?

Non. La seule chose qui traverse le système solaire en provenance de l'extérieur, c'est le rayonnement EM, les neutrinos, la matière noire, le rayonnement cosmique et un peu de poussière, en quantité infime.

De tels objets peuvent-ils exister ?
En allant plus loin, peut-on imaginer de tels objets dont l’origine serait extra-galactique, avec cette fois ci des vitesses relativistes par rapport au soleil, passant très près du soleil ?
En supposant donc que cela soit possible, quelles observations, quels tests pourraient ils être réalisés lors de leur passage ?
L’astéroïde en approche serait-il blueshifté, puis après son passage au plus près de nous, redshifté ?
De telles observations seraient-elles susceptibles d’apporter de nouvelles informations à l’astrophysique, ou bien en sait-on déjà assez par l’observation des galaxies lointaines, seules à ce jour à se déplacer par rapport à nous à de telles vitesses ?
Plus d’autres questions que je ne soupçonne même pas…

En principe on peut imaginer ce qu'on veut.

En pratique c'est plus qu'improbable. Au plan théorique je ne vois pas de situation astrophysique réaliste communiquant une vitesse relativiste a un corps macroscopique après évasion. Si on en observait un il faudrait se creuser la tête pour trouver un mécanisme plausible. Sans même considérer la question de vitesse, la densité de ces corps dans l'environnement interstellaire est extrêmement faible.

Sinon oui, a l'approche il serait blueshifté et ensuite redshifté.

[dextroy]

Bon, affaire classée alors… ! Dommage, soit on doit se contenter de particules infimes et proches, soit de gigantesques galaxies très lointaines.
Je retiens qu'aucun scénario ne pourrait expliquer ma première hypothèse, tant pis !
(Et merci pour la réponse, et bonne année !)

[Tawahi-Kiwi]

A-t-on déjà observé des objets (d’une taille donc observable, et dans des conditions d’observations observables bien entendu), de vitesse supérieure, d’origine extra-solaires, traverser ainsi notre système solaire ?

Non, la grande comete de 1843 a bien atteint la vitesse de 589 km/s, mais c'est toujours une vitesse tres "solaire".

Il y a les grains pre-solaires, inclut dans les meteorites chondritiques, qui sont des poussieres qui etaient la avant que le Soleil ne se forme, mais cela ne rentre pas tout a fait dans le cadre de ta question et il n'y a pas de raison qu'ils soient particulierement rapides.

T-K

[A voir en vidéo sur Futura]

[Andrei2010]

J'ai entendu parler, il y a une dizaine d'années, de la détection radar d'un objet de la taille d'un camion, qui aurait traversé le système solaire en passant à proximité de la Terre. Bien entendu, les sources étaient invérifiables.

Il me semble que pour échapper à la gravitation du système solaire, un objet devrait atteindre environ 42 km/s, mais la vitesse me semble un peu faible (serait-elle rapport à la masse de l'objet ?). Si les experts pouvaient éclairer ma lanterne sur ce sujet, je les en remercie d'avance !

[Gilgamesh]

Pour ma part ça ne me dit rien... Et si les sources sont invérifiables, affaire classée. La communauté astronomique est transparente pour ce genre d'alerte avec un bulletin d'alerte très structuré (IAUC : International Astronomical Union Circulars).

[Nicophil]

Bonjour,

par l’observation des galaxies lointaines, seules à ce jour à se déplacer par rapport à nous à de telles vitesses ?

Quelles sont ces vitesses, une fois retranché le redshift cosmologique ?

[bintang]

Il me semble que pour échapper à la gravitation du système solaire, un objet devrait atteindre environ 42 km/s, mais la vitesse me semble un peu faible (serait-elle rapport à la masse de l'objet ?)

La vitesse d'évasion du système solaire d'un objet décroit avec sa distance au Soleil. Elle est égale à la vitesse orbitale circulaire *

A la surface du Soleil la vitesse d'évasion du système solaire est de 617 km/s, à 1 UA du Soleil elle n'est déjà plus que de 42 km/s, au niveau de l'orbite de Jupiter elle descend à 18.5 km/s , au niveau de l'orbite de Pluton elle est aux environs de 7 km/s

New Horizons qui a survolé Pluton à plus de 14 km/s va s'évader du système solaire, comme les sondes Pioneer et Voyager (vitesses héliocentriques de 15 et 17 km/s je crois).

On parle de vitesses héliocentriques.

[Andrei2010]

Merci, Bintang. On ne pouvait me donner une réponse plus édifiante !

[dextroy]

Bonjour,

Quelles sont ces vitesses, une fois retranché le redshift cosmologique ?

Heu ! Je vais répondre que ces vitesses sont nulles… ? Car seule l'expansion de l'univers est responsable de l'éloignement des galaxies, donc de leurs vitesses par rapport à nous.
Du coup, ça me fait sauter aux yeux le non-sens de ma supposition initiale, à savoir un objet macroscopique, issu d'une galaxie lointaine, et se retrouvant comme par magie dans notre galaxie.
C'est donc impossible.
Si un objet de taille (disons, d'un camion, pour reprendre l'image citée plus haut) se baladait dans notre système solaire à une vitesse relativiste, il appartiendrait encore forcément à notre voie lactée.
Mais comme il a été dit par Gilgamesh, c'est plus qu'improbable et inexplicable.

[Gilgamesh]

Heu ! Je vais répondre que ces vitesses sont nulles… ? Car seule l'expansion de l'univers est responsable de l'éloignement des galaxies, donc de leurs vitesses par rapport à nous.

Pas exactement.

Au niveau galactique, tu peux calculer un mouvement propre au sein des amas à partir du potentiel gravitationnel v²=GM/R.

Au niveau stellaire, il existe des astre dit hypervéloces (~ 500 à 1000 km/s), cad dont la vitesse acquise leur permet de dépasser la vitesse de libération galactique. Ils proviennent soit des supernovae (si l'explosion n'est pas complètement symétrique, le reliquat dense peut subir une force de recul suffisante pour l'atteinte de haute vitesse) ou d'un système à trois corps autours d'astre compact.

Ex : http://www.futura-sciences.com/magaz...galaxie-24581/

[Nicophil]

Du coup, ça me fait sauter aux yeux le non-sens de ma supposition initiale, à savoir un objet macroscopique, issu d'une galaxie lointaine, et se retrouvant comme par magie dans notre galaxie.
C'est donc impossible.

Ce que j'en retiens, c'est que nulle part dans l'univers il n'y a d'objet macroscopique à vitesse relativiste par rapport à un observateur cosmologique.
1000 km/s est déjà une performance énorme, mais on reste là au stade de la quasi-immobilité.

[bintang]

Agnès Acker donne effectivement des vitesses relatives entre galaxies au sein des amas en centaines de km/s (200 Km/s avec Andromède par exemple) ou milliers de km/s (Amas de Zwicky, Sextet de seyfert ...)

[dextroy]

Bonjour, selon cet article de Futura-Science datant de 2002 :

http://www.futura-sciences.com/magaz...ctif-4/page/6/

Au sein d'une galaxie (je ne sais pas laquelle), une étoile se déplaçant à la vitesse extraordinaire de 10.000 km.s-1 serait possible !

Mais, possible ne veut pas dire "observé" …

En plus là c'est plus un petit astéroïde mais carrément une étoile ! On ne parle plus de la même chose, les ordres de grandeur sont tellement différents.
Cette information est-elle toujours d’actualité ?

(…) Un autre phénomène a été étudié, connu sous le nom d'effet de fronde. En effet, si un système binaire double vient à s'approcher d'un trou noir, l'une des étoiles peut être capturée, tandis que l'autre voit son énergie cinétique augmenter aux dépens de celle de sa compagne. Elle pourrait alors atteindre une vitesse de l'ordre de 10.000 km.s-1, vitesse qu'aucune configuration stellaire ne peut produire.

[Chanur]

Sinon, en ce qui concerne les corps qui pourraient traverser le système solaire, il y a L'étoile de Scholz qui est passé pas loin ...
Mais elle n'a pas une vitesse relativiste.

[Gilgamesh]

Bonjour, selon cet article de Futura-Science datant de 2002 :

http://www.futura-sciences.com/magaz...ctif-4/page/6/

Au sein d'une galaxie (je ne sais pas laquelle), une étoile se déplaçant à la vitesse extraordinaire de 10.000 km.s-1 serait possible !

Mais, possible ne veut pas dire "observé" …

En plus là c'est plus un petit astéroïde mais carrément une étoile ! On ne parle plus de la même chose, les ordres de grandeur sont tellement différents.
Cette information est-elle toujours d’actualité ?

(…) Un autre phénomène a été étudié, connu sous le nom d'effet de fronde. En effet, si un système binaire double vient à s'approcher d'un trou noir, l'une des étoiles peut être capturée, tandis que l'autre voit son énergie cinétique augmenter aux dépens de celle de sa compagne. Elle pourrait alors atteindre une vitesse de l'ordre de 10.000 km.s-1, vitesse qu'aucune configuration stellaire ne peut produire.

Oui, c'est ce que j'évoquais dans le message #11 : un système à trois corps autours d'astre compact (le 3e corps étant l'astre compact lui même, pour dire les choses plus exactement). Un système double d'étoile qui frôle un astre compact, typiquement un trou noir galactique va atteindre des vitesses orbitales très élevée (d'autant plus élevée que le paramètre d'impact est faible). Si l'une des étoiles du couple est capturée et l'autre (la plus légère) est éjectée, cette dernière emporte une fraction de l'énergie gravitationnelle perdue par le corps capturé et vue que cette énergie est très grande dans le champ de gravité d'un trou noir, la vitesse résultante peut être très élevée.

[dextroy]

Impressionnant balai cosmique… Je me souviens en effet de cet article sur le système double de Scholz : elle est pas passé loin, celle-là.
Pour en revenir à cette intéressante configuration évoquée plus haut, (Un système double d'étoile qui frôle un astre compact) ;
Quand on dit qu'une étoile est capturée, il faut comprendre qu'elle est brusquement accélérée ?
Si autour de ces étoiles binaires orbitaient des planètes (d'ailleurs, est-ce possible, ça, des planètes orbitant autour d'étoiles binaires ?), qu'advient-il de ces planètes et autres astéroïdes, comètes appartenant à ce double système ?
Vous me voyez venir : toujours cette idée d'astéroïde fou, arraché à son système.
Quand même, 10.000 km par seconde ça fait 1/30 ème de c. Trop lent pour être qualifié de relativiste ?