La plupart des étoiles de la Voie Lactée sont des solitaires

L'opinion communément répandue parmi les astronomes défend l'idée que la plupart des systèmes stellaires dans la Voie Lactée sont multiples, se composant de deux étoiles ou plus, en orbite les unes autour des autres. Ce sentiment est erroné. Une nouvelle étude menée par Charles Lada du centre Harvard-Smithsonian d'astrophysique (CfA) démontre que la plupart des systèmes stellaires se composent en réalité d'une étoile unique. Puisqu'il est vraisemblablement plus facile pour des planètes de se former autour d'étoiles simples, les planètes extrasolaires pourraient être beaucoup plus nombreuses que ce que l'on pensait auparavant.


Les astronomes savent depuis longtemps que les étoiles massives et lumineuses, ainsi que les étoiles comme notre Soleil, sont le plus souvent observées dans des systèmes stellaires multiples. Ce fait a conforté l'idée que la plupart des étoiles de l'Univers se trouvaient dans des systèmes multiples. Cependant, des études plus récentes ciblées sur des étoiles de masse moins élevée ont révélé que ces objets plus faibles ne se forment que rarement dans des systèmes multiples. Les astronomes savent depuis un certain temps que de telles étoiles, également connues sous le nom de naines rouges ou étoiles de type M, sont bien plus abondantes dans l'espace que les étoiles de masse élevée.

En combinant ces deux faits, Lada en a déduit que la plupart des systèmes stellaires de la galaxie se composent de naines rouges solitaires.

Parmi les étoiles très massives (de type O et de type B), 80 pour cent des systèmes sont supposés être multiples, mais ces étoiles très lumineuses sont excessivement rares. Un peu plus de la moitié des étoiles plus faibles, comme le Soleil, sont multiples. Cependant, seulement 25 pour cent des étoiles naines rouges ont des compagnons. Combiné avec le fait qu'environ 85 pour cent de toutes les étoiles qui existent dans la Voie Lactée sont des naines rouges, la conclusion manifeste est que les deux tiers de tous les systèmes stellaires de la galaxie se composent d'étoiles naines rouges solitaires.

Cette grande fréquence des étoiles solitaires suggère que la plupart des étoiles le sont déjà au moment de leur naissance. Si des recherches ultérieures le confirment, ce fait pourrait permettre d'accroître le champ d'application global des théories qui expliquent la formation des étoiles simples, comme notre Soleil. Par ailleurs, d'autres théories traitant de la formation des étoiles qui impliquent que la plupart, voire toutes les étoiles, ont commencé leurs vies dans des systèmes multiples, pourraient voir leur validité remise en cause.

"Il est certainement possible que les systèmes binaires 'se dissolvent' en deux étoiles simples lors de rapprochements stellaires", indique Frank Shu, astronome de l'Université de Tsing Hua à Taiwan, et qui n'est pas concerné par cette découverte. "Cependant, prétendre que ce mécanisme est la méthode dominante de formation d'étoile simple ne permet certainement pas d'expliquer les résultats de Lada".

La conclusion de Charles Lada implique que les planètes pourraient également être plus abondantes que ce que les astronomes ne le supposaient. La formation de planète est difficile et malaisée dans les systèmes binaires d'étoiles où les forces de gravitation perturbent les disques protoplanétaires. Bien que quelques planètes aient été trouvées dans des systèmes binaires, elles doivent, pour survivre, soit orbiter très loin d'un couple rapproché d'étoiles, soit frôler l'un des membres d'un couple très distant. Les disques autour des étoiles solitaires ne sont pas disloqués par la gravité et sont donc beaucoup plus susceptibles de former des planètes.

Il est intéressant de constater que les astronomes viennent d'annoncer la découverte d'une planète rocheuse seulement cinq fois plus massive que la Terre (voir notre news). C'est l'objet extrasolaire le plus proche en taille à la Terre jamais découvert, et il est en orbite autour d'une étoile naine rouge solitaire. "Cette nouvelle planète n'est peut être que le sommet de l'iceberg", remarque Lada, "les naines rouges pourraient devenir un terrain de chasse privilégié pour la recherche des planètes extrasolaires".