gov-civil-vilareal.ptLe Soleil faisait-il autrefois partie d'un système d'étoiles binaires ?
>Le Soleil est unique, une étoile solitaire voyageant autour de la galaxie.
Mais… a-t-il une fois tourné autour d'une autre étoile ? Dans un passé lointain, aurait-il pu avoir temporairement un compagnon de voyage, faire partie d'un système binaire ?
Ce n'est pas une idée idiote. La moitié des étoiles de la galaxie appartiennent à systèmes binaires ou multiples , donc une étoile est tout aussi susceptible d'en être une que non. Cette idée du Soleil étant autrefois dans un binaire existe depuis longtemps, mais un nouvel article examine la possibilité que le Soleil ait un compagnon pendant un certain temps peu de temps après sa formation comme un moyen d'expliquer quelques choses étranges à propos de notre système solaire, y compris la présence de Planet Nine, une neuvième planète théorisée en orbite autour du Soleil bien au-delà de Neptune.
Les astronomes pensent que la planète neuf (ou simplement P9) existe en raison d'un alignement des orbites de plusieurs corps plus petits également très éloignés du Soleil. Mais c'est bizarre ; elle devrait être beaucoup plus massive que la Terre, et il n'est pas facile de former une telle planète aussi loin (elle orbiterait autour du Soleil sur une trajectoire elliptique à environ 75 milliards de km du Soleil ; à titre de comparaison, Neptune est à environ 4,5 milliards de km ).
Oeuvre représentant Planet Nine, une super-Terre théorisée en orbite autour du Soleil à plusieurs dizaines de milliards de kilomètres. Les observations de mondes glacés lointains impliquent que cette planète existe. Crédit : Roberto Molar Candanosa et Scott Sheppard, avec l'aimable autorisation de Carnegie Institution for Science.
Il est possible que P9 ait une fois mis en orbite une autre étoile qui est passée près du Soleil et que la gravité de notre étoile l'ait enlevée, le Soleil la gardant pour lui. Mais la physique de cela le rend difficile à faire aussi; généralement dans une rencontre comme celle-là, la planète gagne tellement d'énergie qu'elle est projetée loin des deux systèmes.
Mais c'est si le Soleil est seul. Si au contraire, il faisait partie d'un système binaire quand il était jeune, la physique de capture devient en fait plus facile ; dans de nombreux cas, les deux étoiles travaillent ensemble pour minimiser l'énergie ajoutée à la planète, lui permettant d'être capturée par l'une des étoiles.
Oeuvre représentant un deuxième soleil, un compagnon binaire du Soleil qui aurait pu exister il y a des milliards d'années. Crédit: M. Weiss
En supposant que ce soit le cas avec le Soleil, il y a certaines choses que vous pouvez dire sur ce qu'aurait été l'étoile compagnon possible. En général, l'étoile devrait être environ trois fois plus éloignée du Soleil que P9 pour que l'orbite de la planète soit stable (sinon l'influence gravitationnelle de la deuxième étoile déstabilisera l'orbite de la planète). Cela signifie que le prétendu compagnon du Soleil aurait dû se trouver à au moins 225 milliards de km. En supposant qu'il ait la même masse que le Soleil (la plupart des composants d'étoiles binaires ont une masse à peu près égale; cela se produit naturellement dans la façon dont ils se forment), cela rend la capture et le maintien de P9 vingt fois plus facile que si le Soleil était en solo.
En fait, les astronomes de l'article notent que, selon leurs travaux, de nombreux autres grands corps auraient été capturés avec P9, ce qui est une prédiction vérifiable. Le télescope Vera Rubin - un monstre Télescope à miroir de 8,4 mètres équipé avec un 3,2 stupéfiant gigapixel caméra – sera en ligne dans quelques années, et c'est le pari de trouver P9 si la planète existe. S'il trouve d'autres objets sur des orbites similaires, cela donnera un grand coup de pouce à l'hypothèse binaire solaire.
Schéma du système solaire primitif proposé : la planète neuf orbite avec de nombreux autres objets de ce type à environ 75 milliards de kilomètres du Soleil, avec une deuxième étoile semblable au Soleil à environ 225 milliards de kilomètres et le nuage de corps glacés d'Oort à plus d'un billion de kilomètres loin du Soleil (note : 1 UA = 150 millions de km). Crédit: Siraj et Loeb
Ils soulignent également qu'un compagnon binaire résout également d'autres problèmes dans notre système solaire. Par exemple, les corps glacés en orbite autour de Neptune se présentent en différents groupes . L'un s'appelle le disque dispersé , et est composé d'objets qui ont des orbites hautement elliptiques et inclinées, probablement projetés dans cette région de l'espace par des rencontres avec les géantes gazeuses, notamment Neptune. Un autre est le nuage d'Oort externe, un énorme volume sphérique d'espace à environ un billion (!!) de kilomètres du Soleil. Il y a environ 10 fois plus d'objets externes du nuage d'Oort qu'il y en a dans le disque dispersé, mais selon la plupart des hypothèses sur la formation du système solaire, ce nombre devrait être légèrement inférieur. Dans l'article, les astronomes constatent que l'idée binaire produit naturellement le bon rapport. Intéressant.
Alors si le Soleil avait un compagnon binaire, où est-il ? Ce n'est clairement pas là maintenant; une étoile comme le Soleil à 200 milliards de km serait aussi brillante que le premier quartier de la Lune ! On pourrait penser que nous l'aurions remarqué maintenant.
Si cela a déjà existé, c'est depuis longtemps. La plupart des étoiles naissent dans des amas stellaires , des groupes de centaines voire de milliers d'étoiles, il n'est donc pas exagéré de penser que le Soleil est également né il y a 4,6 milliards d'années. Les rencontres entre étoiles sont très probablement dans un tel volume d'espace encombré. Si même une naine rouge de faible masse avec un dixième de la masse du Soleil passait à environ 300 milliards de km, cela pourrait perturber le système, éjectant l'ancien compagnon du Soleil. Il est probable que le Soleil n'aurait gardé le compagnon qu'une centaine de millions d'années avant de le perdre, une courte période par rapport à l'âge actuel du Soleil.
Donc pour le moment, c'est une idée très intéressante, mais très théorique. Espérons que ce ne sera pas trop long avant que la planète neuf ne soit trouvée, et alors peut-être que nous aurons aussi des preuves d'observation. Nous ne savons toujours pas grand-chose sur les conditions réelles et l'environnement du jeune Soleil. Peut-être que bientôt nous le ferons.
