Deux des observatoires phares de la NASA ont examiné la même partie du ciel en même temps, et une partie de ce qui en est ressorti était une surprise. Les chercheurs utilisant ensemble les télescopes spatiaux Hubble et James Webb sur des corps éloignés du système solaire ont trouvé moins de petits objets que ce que certains modèles de formation planétaire avaient prédit, et ont constaté que les couleurs des plus petits objets suivent les mêmes motifs que celles de leurs plus grands parents.
La NASA a annoncé les résultats conjoints de Hubble et Webb le 8 septembre, ainsi que deux articles complémentaires publiés ce jour-là dans The Astronomical Journal. La NASA affirme que c’est la première fois que les deux télescopes sont utilisés conjointement pour étudier des objets transneptuniens, et que certains des objets étudiés sont parmi les plus petits et les plus faibles de leur type jamais observés directement.
Ces corps sont importants en raison de ce qu’ils représentent. Au début du système solaire, un disque de poussière et de cailloux en orbite autour du Soleil s’est réuni pour former des planétésimaux, les éléments constitutifs solides des planètes. Au-delà de Neptune, selon la NASA, l’étape suivante, au cours de laquelle les planétésimaux fusionneront dans des mondes grandeur nature, n’aura jamais eu lieu, laissant derrière eux une population gelée.
Deux télescopes, deux types de lumière, une cible
Un objet transneptunien est un petit corps faible et glacé en orbite autour du Soleil au-delà de l’orbite de Neptune. La NASA note que la plupart sont plus de 100 millions de fois plus sombres que les objets visibles à l’œil nu. Même pour Hubble et Webb, ils n’apparaissent que comme des points lumineux.
Le couplage des télescopes a rendu utilisables les cibles les plus faibles. Des équipes dirigées par des doctorants de l’Université de Victoria au Canada, travaillant sous la direction du Conseil national de recherches du Canada, et de la Northern Arizona University à Flagstaff ont observé simultanément une partie du ciel. Hubble a enregistré les objets en lumière visible et Webb les a enregistrés en infrarouge.
La NASA affirme que le projet n’aurait pas été possible sans les deux observatoires. Les couleurs dans les longueurs d’onde visibles et infrarouges agissent comme une empreinte digitale de la composition de la surface, et les données combinées ont donné aux équipes les couleurs, les tailles et les orbites des mêmes objets.
L’enquête a porté sur deux populations dynamiquement distinctes. Les objets dynamiquement froids restent sur leurs orbites d’origine relativement circulaires près du plan du système solaire. Des objets dynamiquement chauds se sont formés entre les emplacements actuels d’Uranus et de Neptune et ont été poussés vers l’extérieur lorsque les planètes géantes extérieures ont migré au début de l’histoire du système solaire, les laissant sur des orbites hautement elliptiques qui les transportent dans et hors de ce plan.
Vingt-sept nouveaux objets, le plus petit mesurant environ trois milles
Webb a découvert 27 nouveaux TNO remarquablement sombres dans ce que la NASA appelle l’enquête TNO la plus approfondie à ce jour. Le plus petit mesurait environ 3 miles, ou 5 kilomètres, de diamètre, soit environ cinq fois plus petit que ce que les télescopes au sol les plus sensibles peuvent détecter.
La NASA a proposé une comparaison pour la plus faible d’entre elles : la voir équivaut à se tenir sur Terre et à repérer un petit essaim de lucioles sur la Lune.
La partie inattendue était le décompte. Les chercheurs ont découvert moins de ces très petits corps que certains modèles de formation de planètes ne le laissaient espérer. Étant donné que le nombre d’objets de chaque taille est l’un des principaux contrôles d’observation sur la formation des planétésimaux, un déficit au niveau de la petite extrémité donne aux théoriciens quelque chose de concret à tester.
Les données de Webb ont également permis aux équipes de mesurer les distributions de taille pour les deux populations, et les distributions se sont révélées étonnamment similaires. Marielle Eduardo, doctorante à l’Université de Victoria, qui a dirigé l’étude sur la répartition des tailles, a déclaré que la formation planétésimale semble produire des tailles similaires, que le disque environnant soit chaud ou froid, dense ou pelucheux, ce qui suggère que le processus est insensible aux conditions du disque.
On s’attendait à ce que les collisions modifient ces surfaces
Avant ces observations, les astronomes pensaient que les petits TNO des deux populations auraient subi de nombreuses collisions qui modifieraient leurs surfaces par rapport aux plus grands TNO.
Les observations ne l’ont pas montré. Les petits corps ressemblent à leurs homologues plus grands, et les deux populations semblent avoir conservé à peu près les couleurs avec lesquelles elles se sont formées, changeant peu depuis la naissance du système solaire.
Anastasia Morgan, candidate au doctorat à la Northern Arizona University, qui a dirigé l’étude sur la couleur et la composition, a déclaré que la façon dont ils ont été fabriqués était fascinante. Le co-auteur David Trilling de la Northern Arizona University a déclaré que les objets dynamiquement chauds conservent la signature de leur lieu de naissance, même si leurs orbites ont été brouillées depuis.
La NASA propose deux explications possibles et affirme que les équipes n’ont pas encore trouvé de solution. Il se peut qu’il y ait eu moins de collisions que prévu, ou que les objets aient conservé d’une manière ou d’une autre leurs compositions primordiales d’avant la collision. Les équipes travaillent toujours sur la question.
Lire les preuves sans aller trop loin
Il s’agit d’un travail évalué par des pairs, ce qui le place sur une base plus solide qu’un résumé de conférence ou une prépublication. L’étude sur la couleur et la composition ainsi que l’étude sur la distribution de taille apparaissent toutes deux dans The Astronomical Journal.
Les limites sont également claires. Le nouvel échantillon comprend 27 objets découverts dans une seule partie du ciel, et une pénurie de petits objets dans un champ n’est pas automatiquement une pénurie dans l’ensemble de la ceinture de Kuiper. Les deux explications des couleurs préservées sont des hypothèses concurrentes et non des conclusions. Les résultats ajoutent des contraintes que les modèles de formation planétaire devront prendre en compte plutôt que de renverser la théorie établie.
L’idée selon laquelle ces objets se souviennent de leurs origines est un raccourci de la NASA pour désigner un résultat physique, et non une affirmation sur la mémoire. Le résultat mesurable est que les couleurs des petits objets correspondent toujours à celles des plus grands formés dans les mêmes conditions.
Où va le travail ensuite
L’enquête s’appuie sur le record croissant de Webb dans le système solaire externe, notamment des spectres de haute qualité de plus de 75 TNO collectés au cours des deux premières années d’exploitation scientifique du télescope. L’observation de champs supplémentaires serait le moyen direct de tester si le manque de petits objets se maintient sur une zone plus large.
Pour les lecteurs, la conclusion est simple. Les astronomes considèrent la ceinture de Kuiper comme un témoignage de la façon dont le système solaire a été assemblé ; l’utilisation conjointe de deux télescopes très différents a rendu ses membres les plus faibles mesurables, et le nouveau résultat soulève une question sur le décompte des petits corps plutôt que d’en régler une. Nature World News suivra d’autres observations et toute analyse indépendante testant les résultats de la répartition par taille sur une zone d’étude plus large.
Ce que les lecteurs veulent savoir
Qu’est-ce qu’un objet transneptunien ? Un petit corps glacé et pâle qui orbite autour du Soleil au-delà de l’orbite de Neptune. La plupart sont plus de 100 millions de fois plus sombres que les objets visibles à l’œil nu.
Qu’ont trouvé les chercheurs ? Vingt-sept TNO sombres récemment découverts, moins de très petits objets que ne le prédisaient certains modèles de formation de planètes, et des couleurs sur de petits objets qui suivent les mêmes motifs que celles de beaucoup plus grands.
Pourquoi utiliser deux télescopes à la fois ? Hubble est sensible à la lumière visible et Webb à l’infrarouge. L’observation simultanée de la même partie du ciel a fourni aux équipes des données sur la couleur, la taille et l’orbite que la NASA, selon la NASA, aucun télescope n’aurait pu fournir seul.
Quelle est la taille du plus petit objet qu’ils ont vu ? Environ 3 miles, ou 5 kilomètres de diamètre, environ cinq fois plus petit que la limite de détection des télescopes au sol les plus sensibles.
Est-ce que cela a été évalué par des pairs ? Oui. Deux articles complémentaires ont été publiés dans The Astronomical Journal le 8 septembre 2026.
Cela change-t-il ce que nous savons sur la formation des planètes ? Cela contraint les modèles existants plutôt que de les remplacer. Le manque de petits objets et la préservation des couleurs de surface sont des résultats dont la théorie doit désormais tenir compte.
Qu’est-ce qui reste en suspens ? Pourquoi les collisions n’ont pas visiblement modifié les surfaces des petits TNO. Les chercheurs n’ont pas déterminé s’il y a eu moins de collisions que prévu ou si les objets conservent malgré eux leurs compositions originales.
