Bienvenue Arts Sciences Technologies Tutoriels Vrac  
  Astronomie Mathématique Physique Textes  
 
 

Groupe  :   Invité

les Sarto's > Bienvenue > Sciences > Univers > Grand recensement autour du Soleil
    Grand recensement autour du Soleil  
    Dossier réalisé par Myriam Détruy - Ciel & Espace no. 537, février 2015 - 2015-02-01      
    Qu'y a-t-il tout autour du Système solaire ?
Pour répondre à cette question, une petite équipe d'astronomes explore depuis vingt ans notre environnement proche.
 
    Son travail de fourmi nous révèle une image inattendue de ce voisinage, peuplé d'étoiles discrètes qui se révèlent d'excellentes cibles pour la recherche d'exoplanètes.  
    One se lasse pas de regarder l'animation 3D réalisée par l'équipe du Research Consortium on Nearby Stars (Recons), qui résume brillamment vingt années de recherche sur le voisinage du Système solaire en moins de 4 minutes. Tout au long d'un travelling arrière, on découvre la diversité et la densité des étoiles qui nous entourent, puis le film montre la répartition de chaque type d'étoiles et leurs différents regroupements, Voilà à quoi peut ressembler la nouvelle version d'un catalogue stellaire patiemment assemblé par un groupe d'astronomes dont le point de rassemblement se situe à l'université de Géorgie, à Atlanta.  
   

À 22 années-lumière à la ronde (le Soleil est au centre), on trouve 105 systèmes stellaires et 170 objets; comme le montre l'animation numérique faite par l'équipe du programme Recons.

 
   

À moins de 80 années-lumière de nous, il y a des exoplanètes. Celles-ci sont au nombre de 101, majoritairement autour d'étoiles de faible masse.

 
   

Dans un rayon de 80 années-lumière (25 parsecs) autour du Soleil, Recons a recensé 3’069 objets célestes reparti, dans 2’167 systèmes stellaires.

 
   

Parmi les 2’167 systèmes stellaires les plus proches du Soleil, on ne compte que 105 étoiles géantes.

 
   

Sur 2’167 systèmes planétaires, 1’533 sont constitués d'étoiles simples, comme le Soleil. Cette grande proportion est une surprise de ce recensement.

 
   

Les systèmes stellaires binaires ne sont que 509 (représentés sur l'image). Les étoiles triples sont 102, les quadruples 19, les quintuples 4 et enfin, il n'y a qu’un seul système sextuple : celui de Castor, la brillante étoile des Gémeaux.

 
    Nous voulons effectuer un relevé complet du voisinage du Soleil dans une limite de 80 années-lumière, soit 25 parsecs, explique Todd Henry, le directeur du projet. En mesurant avec précision la luminosité et la masse des astres les plus proches, nous cherchons notamment à mieux comprendre la formation des étoiles. Nous réalisons également l’inventaire des planètes, en incluant dans nos recherches plusieurs centaines d'étoiles naines rouges. Depuis 1994, leurs travaux ont fait considérablement évoluer l'idée que l'on se faisait de notre environnement proche, notamment sur plusieurs points :  
1.   La plupart de nos voisines sont des étoiles naines  
    Les étoiles géantes et supergéantes ne sont pas légion dans notre voisinage. Les étoiles les plus nombreuses sont des naines blanches, brunes, rouges, toutes très peu lumineuses, Elles représentent les deux tiers des 2’058 étoiles recensées par l'équipe du Recons - soit 137 naines blanches, 98 naines brunes et 1’093 naines rouges, En 2013, Recons a même découvert à 42 années-lumière la plus petite étoile connue : une naine brune dont le rayon est inférieur à celui de Jupiter, et dont la température de surface est de 1800°C. Tous ces résultats sont importants pour connaître les scénarios de formation des étoiles et leur évolution. "Ils montrent aussi que les étoiles naines représentent 50% de la masse de la population stellaire, souligne Todd Henry, Je ne serais pas étonné qu’en prenant en compte ces étoiles difficilement observables, l’estimation de la masse contenue dans notre galaxie soit revue à la hausse, 10% ou plus." Ces résultats pourraient-ils influer sur les hypothèses telles que la matière noire pour expliquer la masse de l'Univers ? "Pas forcément, répond Jean-Christophe Hamilton, du laboratoire Astroparticule et cosmologie, à Paris, Recons aide à préciser les estimations concernant la matière classique, celle qui compose les étoiles, et qui représente environ 4% du contenu de l'Univers, Mais il n'apporte pas de solution quant à la matière noire, faite de matière exotique."  
   
 
2.   La moitié des étoiles sont célibataires  
    Sur 2’167 systèmes stellaires, Recons a recensé 509 systèmes doubles, 102 systèmes triples, 19 systèmes quadruples, 4 systèmes quintuples et un système sextuple, Ce qui laisse 1’533 étoiles seules, Pourtant, les astronomes, qui suspectaient l'existence des étoiles doubles depuis le XVIIe siècle, pensaient que la plupart des étoiles, semblables au Soleil ou plus massives, vivaient au moins en couple. C'était sans compter l'existence des nombreuses naines rouges, qui sont en grande partie des solitaires. En 2006, Recons avait établi que 43 des 171 naines rouges recensées en deçà de 10 parsecs avaient comme compagne soit une autre naine rouge, soit une naine brune. Ce qui laisse 75% de célibataires, Parmi les compagnes trouvées, pour tous les types d'étoiles, ne figure aucun astre sulfureux comme une étoile à neutrons ou un trou noir. "Mais nous en cherchons toujours !" plaisante Todd Henry.  
   
 
3.   A petites étoiles, petites planètes  
    Souvenez-vous de la naine rouge Gliese 581, située à 20 années-lumière, et de ses six planètes, dont l'une potentiellement habitable, Elle n'est pas une exception parmi les voisines du Soleil, L'équipe de Recons mène actuellement des recherches astrométriques pour détecter encore plus de naines rouges susceptibles d'abriter des systèmes planétaires, "Nous avons remarqué que les petites étoiles n'aiment pas les grosses planètes, ce qui veut dire que de nombreuses étoiles peu massives sont entourées de petites planètes", détaille Todd Henry, dont l'équipe a démontré qu'aucune planète de la masse d'un demi-Jupiter ne pouvait orbiter autour de la naine rouge Proxima du Centaure, notre plus proche voisine. Autre question : la formation de planètes est-elle plus probable si l'étoile est seule ou lorsqu'elle a une compagne. En 2005, Todd Henry et Deepak Raghavan ont étudié 131 systèmes planétaires et montré que 30 d'entre eux se situaient dans un système binaire. Tout semble donc possible. "Je suis sûr que la première trace de vie en dehors du Système solaire sera découverte sur une planète en orbite autour d'une petite étoile", avance Todd Henry.  
   
 
4.   Une toute jeune étoile se trouve à nos portes  
    En 2004, l'équipe de Recons commence à pointer son télescope vers AP Columbae, supposée se trouver à 15 années-lumière de la Terre, dans la constellation de la Colombe. Première surprise : après plusieurs années d'observation, il s'avère qu'elle se trouve presque deux fois plus loin. Deuxième surprise : elle est très jeune, à peine 40 millions d'années, Elle se contracte encore, et son énergie ne provient pas uniquement de la fusion de l'hydrogène, Ses émissions de lumière sont issues de l'effondrement d'un nuage de gaz et de poussières sur ses couches externes, qui tombent vers le cœur de l'étoile, L'astre est donc le théâtre de gigantesques éruptions stellaires, sa surface est parsemée d'immenses taches, et ses émissions en rayons X sont impressionnantes. AP Columbae est donc devenue une cible rêvée pour étudier de près la jeunesse des étoiles.  
   
 
   

Les géantes ne sont pas légion, notre voisinage est dominé par les étoiles naines

 
   

Depuis le début des observations pour trouver de nouveaux objets près du Soleil avec un télescope de 0,9 m, 150 systèmes stellaires ont été découverts à moins de 80 années-lumière. Leur position demande encore à être précisée car, dans certains cas, les marges d'erreur [traits sur l'image] restent importantes.

 
   
 
Repère   Petites étoiles  
    Pour une taille similaire, Les étoiles naines peuvent être cependant de masse et de nature très différentes.  
    Les naines brunes  
    Inférieures à 0,07 fois la masse du Soleil, ces "étoiles ratées" sont trop peu massives pour amorcer la combustion de l’hydrogène qui les ferait briller.  
    Les naines rouges  
    Peu lumineuses et de faible masse (entre 0,07 et 0,4 fois celle du Soleil), elles seraient le type d'étoiles le plus répandu.  
    Les naines blanches  
    C'est l'un des derniers stades d'évolution d'une étoile de masse moyenne, comme le Soleil. Cet astre compact concentre une masse similaire au Soleil dans le volume d'une planète.  
       
  top Ciel & Espace no. 537, février 2015 - 2015-02-01