À 4,5 milliards de kilomètres de la Terre, la planète Neptune porte la devise de la République. Les arcs de son anneau extérieur, l’anneau Adams, s’appellent Liberté, Égalité et Fraternité, des noms choisis par l’astronome français André Brahic, auxquels s’est ajouté Courage. Vendredi 16 octobre, une équipe internationale menée par des chercheurs de l’Observatoire de Paris a annoncé l’apparition d’un nouvel arc, baptisé Sincérité.
Un arc né en moins d’un an
Un arc est un anneau incomplet : de la matière qui se concentre sur une portion de l’orbite au lieu de se répartir tout autour de la planète. Dans le Système solaire, l’anneau Adams est le seul connu à en porter de pareils, rappelle l’encyclopédie Wikipédia.
L’histoire de Sincérité tient en trois images. Les 7 et 8 octobre 2021, le télescope Keck II, un miroir de 10 mètres installé au sommet du Mauna Kea, à Hawaï, montre une nouvelle traînée de matière qui s’étire sur une vingtaine de degrés derrière l’arc Fraternité. Le 12 juillet 2022, la caméra NIRCam du télescope spatial James Webb observe la même zone : la traînée s’est resserrée en un arc net, qui suit Fraternité à environ 8 degrés. En juin 2024, le groupe de travail de l’Union astronomique internationale chargé des noms dans le Système solaire approuve le nom proposé, Sincérité. Les résultats ont été publiés vendredi dans une circulaire du Bureau central des télégrammes astronomiques, la CBET n° 5759, le canal officiel des annonces de découvertes en astronomie.
La planète trouvée au bout d’une plume
Neptune a toujours eu un lien particulier avec la France. C’est la première planète découverte par le calcul avant d’être vue. Pendant deux ans, Urbain Le Verrier, astronome né à Saint-Lô, étudie les écarts de trajectoire d’Uranus et en déduit la position d’un corps inconnu qui la perturbe. Il publie ses résultats fin août 1846. Dans la nuit du 23 au 24 septembre, à Berlin, l’astronome allemand Johann Gottfried Galle pointe sa lunette à l’endroit indiqué et trouve la planète à moins d’un degré de la position prévue, raconte l’article de Wikipédia consacré à la découverte de Neptune. François Arago résumera : Le Verrier a vu le nouvel astre « au bout de sa plume ».
Les cinq anneaux principaux de Neptune portent les noms d’astronomes liés à la planète. Deux sont français : Le Verrier et Arago. Le plus lointain porte le nom de l’Anglais John Couch Adams, qui avait fait des calculs comparables, mais moins précis.
Une devise trouvée depuis le Chili
Les arcs, eux, ont été repérés depuis la Terre avant toute sonde. Le 22 juillet 1984, des astronomes de l’Observatoire européen austral à La Silla, au Chili, et une équipe américaine à Cerro Tololo observent une étoile passer derrière Neptune. Sa lumière baisse brièvement d’un seul côté de la planète : quelque chose tourne là, mais pas tout autour. Le programme d’observation avait été proposé par André Brahic, Bruno Sicardy et Françoise Roques, de l’Observatoire de Paris-Meudon, et par l’équipe de William Hubbard, de l’université de l’Arizona. Il a fallu attendre le survol de Voyager 2, le 25 août 1989, pour voir ces arcs en photo.
Brahic, astrophysicien parisien mort en 2016, baptise alors les trois premiers Liberté, Égalité, Fraternité, d’après la devise nationale, en clin d’œil au bicentenaire de la Révolution, fêté en 1989, l’année du survol de Voyager 2. Un quatrième arc est ensuite identifié par son ancienne étudiante Cécile Ferrari, qui le nomme Courage, avec un C comme Cécile, selon sa biographie. Sincérité prolonge donc une tradition française vieille de près de quarante ans.
L’équipe de l’Observatoire de Paris
La découverte associe quatre laboratoires. Côté français, Damya Souami, du Laboratoire d’instrumentation et de recherche en astrophysique (LIRA, CNRS et Observatoire de Paris), Stéfan Renner, du Laboratoire Temps Espace de l’Observatoire de Paris et de l’université de Lille, et Bruno Sicardy, du même laboratoire, déjà présent lors de la découverte de 1984. Côté américain, Imke de Pater, de l’université de Californie à Berkeley, Matthew Hedman, de l’université de l’Idaho, et Mark Showalter, de l’Institut SETI, d’après le communiqué de l’Observatoire.
Courage et Liberté ont disparu
Les arcs ne sont pas éternels. Les observations au sol et celles du télescope Hubble ont montré la disparition de l’arc de tête, Courage, puis celle de Liberté à partir des années 2000. Les images de Keck en 2021 confirment ces disparitions, montrent un Égalité qui s’affaiblit et un Fraternité inchangé.
Les chercheurs y voient une dynamique active, sur plusieurs décennies. La cause pourrait être des résonances avec une ou plusieurs lunes de Neptune. On soupçonne surtout Galatée, dont l’orbite passe juste à l’intérieur de l’anneau Adams. Une hypothèse est que la matière migre peu à peu des arcs de tête vers ceux de l’arrière, où de nouveaux arcs se forment. À terme, ces concentrations successives pourraient même mener à la naissance de petites lunes à des endroits précis de l’anneau. Ces pistes restent à confirmer : aucune sonde n’est retournée vers Neptune depuis 1989, et les télescopes ne voient les arcs qu’à quelques longueurs d’onde, où l’éclat de la planète est atténué.
Une devise qui bouge
Il manque aujourd’hui deux mots de la devise dans le ciel de Neptune, et un mot nouveau y est entré. Pour les astronomes, l’intérêt est ailleurs : voir un anneau se transformer à l’échelle d’une vie humaine, et peut-être comprendre comment naissent les lunes. Près de deux siècles après Le Verrier, c’est encore depuis Paris qu’on suit cette planète.
