Un nouveau modèle de formation des étoiles vient renforcer l’hypothèse selon laquelle la plupart des étoiles – sinon toutes – naissent dans une portée avec au moins un frère ou une sœur.
Notre propre étoile, au centre du système solaire, ne fait probablement pas exception à la règle, et certains astronomes soupçonnent que la jumelle éloignée du Soleil pourrait être la mauvaise, la rendant responsable de la mort des dinosaures.
Après avoir analysé les données d’un sondage radio effectué sur un nuage de poussière dans la constellation de Persée, deux chercheurs de l’université de Berkeley et de l’observatoire astrophysique Harvard-Smithsonian ont conclu que toutes les étoiles semblables au Soleil sont probablement nées avec un compagnon.
“Nous avons exécuté une série de modèles statistiques pour voir si nous pouvions expliquer les populations relatives de jeunes étoiles simples et binaires de toutes les séparations dans le nuage moléculaire de Persée, et le seul modèle qui pouvait reproduire les données était celui dans lequel toutes les étoiles se forment initialement comme de larges binaires”, a déclaré Steven Stahler, astronome à l’UC Berkeley.
Depuis des années, les astronomes se demandent si le grand nombre de systèmes binaires et triples d’étoiles dans notre galaxie sont créés à proximité les uns des autres, ou s’ils tombent ensemble après s’être formés.
L’hypothèse de la “naissance commune” a été privilégiée, et les simulations développées au cours des dernières décennies ont montré que presque toutes les étoiles pouvaient naître sous la forme de multiples qui s’éloignent souvent d’elles-mêmes.
Les preuves empiriques à l’appui de ces simulations sont malheureusement limitées, ce qui rend ces nouveaux travaux plutôt intéressants.
“Notre travail est un pas en avant dans la compréhension de la formation des binaires et du rôle qu’elles jouent dans l’évolution stellaire précoce”, a déclaré Stahler.
Dans le cadre de l’étude VLA sur les disques naissants et la multiplicité (VANDAM), les chercheurs ont cartographié les ondes radio qui s’échappent d’un cocon dense de poussière situé à environ 600 années-lumière et contenant toute une pouponnière de jeunes étoiles.
L’étude VANDAM a permis de recenser les étoiles de moins d’un demi-million d’années, appelées étoiles de classe 0 – de simples bébés en termes d’étoiles – et les étoiles un peu plus âgées, entre 500 000 ans et 1 million d’années, appelées étoiles de classe 1.
En combinaison avec les données sur les formes du nuage de poussière environnant, les scientifiques ont trouvé 45 étoiles solitaires, 19 systèmes d’étoiles binaires, et cinq autres qui contenaient plus de deux étoiles.
Alors que leurs résultats prédisaient que toutes les étoiles étaient nées sous forme de binaires, ils ont modifié leur conclusion pour tenir compte des limites de leur modèle en affirmant que la plupart des étoiles formées à l’intérieur des noyaux denses des nuages de poussière sont nées avec un partenaire.
“Je pense que nous avons les preuves les plus solides à ce jour pour une telle affirmation”, a déclaré Stahler.
En examinant de près les distances entre les étoiles, les chercheurs ont constaté que toutes les binaires séparées par un écart de 500 UA ou plus étaient de classe 0 et s’alignaient sur l’axe du nuage ovoïde qui les entourait.
Les étoiles de classe 1, en revanche, avaient tendance à être plus proches les unes des autres, à environ 200 UA, et n’étaient pas alignées avec l’axe de leur “œuf”.
“Nous ne savons pas encore exactement ce que cela signifie, mais ce n’est pas aléatoire et cela doit nous dire quelque chose sur la façon dont les grandes binaires se forment”, a déclaré Sarah Sadavoy, de l’Observatoire astrophysique Harvard-Smithsonian.
Si la plupart des étoiles naissent avec un partenaire, où est la nôtre ?
Une distance de 500 UA correspond à environ 0,008 année-lumière, soit un peu moins de 3 jours-lumière. Pour mettre cela en perspective, Neptune se trouve à environ 30 UA, la sonde Voyager 1 est actuellement à un peu moins de 140 UA et l’étoile connue la plus proche, Proxima du Centaure, est à 268 770 UA.
Donc, si le Soleil a un jumeau, il est presque certain qu’il n’est pas facilement visible dans notre voisinage.
Mais il existe une hypothèse selon laquelle notre Soleil a un jumeau obscur qui aime à passer de temps en temps et à remuer les choses.
Appelé Némésis, ce fauteur de troubles théorique a été proposé comme la raison d’un cycle d’extinctions de 27 millions d’années sur Terre, dont celui qui a fait disparaître la plupart des dinosaures.
Il y a 23 ans, un astronome de l’université de Californie à Berkeley, Richard Muller, a proposé qu’une étoile naine rouge, située à 1,5 année-lumière de nous, traverse périodiquement les limites extérieures glacées de notre système solaire, remuant de la matière sous l’effet de sa gravité et faisant tomber quelques blocs spatiaux supplémentaires sur notre route.
Une faible étoile passagère telle qu’une naine brune pourrait également expliquer d’autres anomalies aux confins de notre système solaire, comme l’étrange et large orbite de la planète naine Sedna.
Il n’y a aucun signe de Némésis, mais un partenaire binaire perdu depuis longtemps pour notre Soleil pourrait faire l’affaire.
“Nous disons, oui, il y a probablement eu un Némésis, il y a très longtemps”, a déclaré Stahler.
Dans ce cas, notre Soleil aurait recueilli la part du lion de la poussière et du gaz, laissant son jumeau sombre et rabougri.
Pas étonnant qu’il soit un peu en colère.
Cette recherche est actuellement publiée sur le site Web arXiv.org et a été acceptée pour publication dans une prochaine édition des Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.