Découverte d'une des étoiles jumelles du Soleil
Publié par Adrien le 24/12/2018 à 08:00
Source: CNRS-INSU
Une équipe internationale composée de chercheurs du Laboratoire Lagrange (CNRS/UNS/OCA) a découvert une étoile jumelle à notre Soleil. Grâce aux données du Projet AMBRE et de la mission Gaia de l'ESA, l'équipe a étudié les caractéristiques physico-chimiques de plus de 17 000 étoiles, pour en trouver finalement une qui partage les mêmes caractéristiques que le Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de type naine jaune, et composée...): âge, température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est...), rayon, composition chimique... Cette étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme le Soleil, qui est l'étoile la plus proche de la Terre.) jumelle (On désigne par le terme jumelles un dispositif optique binoculaire grossissant destiné à l'observation d'objets à distance, constitué de deux lunettes symétriques montées en parallèle.) se serait formée dans le même amas d'étoiles que le Soleil, il y a 4,6 milliards d'années, mais toutes ces soeurs se sont ensuite "perdues de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.)" lors de l'évolution dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) de la Galaxie (Une galaxie est, en cosmologie, un assemblage d'étoiles, de gaz, de poussières et de matière noire et contenant parfois un trou noir supermassif en son centre.).

Le Soleil s'est probablement formé au sein d'un amas d'étoiles dans le disque (Le mot disque est employé, aussi bien en géométrie que dans la vie courante, pour désigner une forme ronde et régulière, à l'image d'un palet — discus en latin.) de notre Galaxie, il y a environ 4,6 milliards d'années, en compagnie de plusieurs milliers d'autres étoiles soeurs. Toutes ces étoiles soeurs ont le même âge, le même parent (un nuage (Un nuage est une grande quantité de gouttelettes d’eau (ou de cristaux de glace) en suspension dans l’atmosphère. L’aspect d'un nuage dépend de la lumière qu’il reçoit, de...) de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière...) interstellaire) et donc la même composition chimique (un peu comme l'ADN d'un enfant correspond à celui de ses parents). De plus, certaines de ces étoiles sont très ressemblantes au Soleil en termes de masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps...), de rayon et de température. On peut alors parler de véritables étoiles jumelles du Soleil. Cependant, au cours du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) et de son déplacement ( En géométrie, un déplacement est une similitude qui conserve les distances et les angles orientés. En psychanalyse, le déplacement est mécanisme de...) dans la Voie Lactée (La Voie lactée (appelée aussi « notre galaxie », ou parfois simplement « la Galaxie », avec une majuscule) est le nom de la galaxie dans laquelle se situent le Système solaire (dont la Terre,...), cet amas ouvert s'est peu à peu disloqué à cause des forces de marée (La marée est le mouvement montant (flux ou flot) puis descendant (reflux ou jusant) des eaux des mers et des océans causé par l'effet conjugué des forces de gravitation de la...) et tous ses membres se sont dispersés dans la Galaxie. C'est pourquoi le Soleil est une étoile plutôt isolée aujourd'hui, loin de sa famille d'étoiles, et qu'il est donc actuellement très difficile d'identifier ses étoiles soeurs.


L'amas ouvert, Trumpler 14, contient plus de 2000 étoiles de la même fratrie et est très semblable à celui dans lequel le Soleil et ses soeurs se sont probablement formées. (©: ESO/H. Sana).

Or, retrouver ces étoiles est particulièrement important. En effet, nous n'avons que très peu d'information sur le passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble des configurations successives du monde et s'oppose au futur sur une échelle des temps centrée sur le...) du Soleil alors que la détection et l'étude de ses soeurs pourraient nous indiquer où et dans quelles conditions le Soleil s'est formé. Cela pourrait également nous aider à mieux comprendre comment des planètes se sont formées autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres Erythrotriorchis, Kaupifalco,...) de notre étoile. Comme toujours, en étudiant l'autre nous nous comprenons mieux nous-mêmes.

Afin de retrouver d'éventuelles soeurs du Soleil, les astronomes ont exploré dans le détail les caractéristiques physico-chimiques de plus de 200 000 spectres d'étoiles qui avaient été analysées dans le cadre du Projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande diversité de...) AMBRE. AMBRE est un projet d'archéologie galactique mis en place par Alejandra. Recio-Blanco et Patrick de Laverny de l'OCA et l'Observatoire Européen Austral (Le mot austral (du latin australis) est un adjectif qualifiant ce qui se situe dans l'hémisphère sud.) (ESO). Son but est de déterminer automatiquement les paramètres atmosphériques et les abondances chimiques des spectres stellaires archivés à l'ESO obtenus grâce aux spectromètres FEROS, HARPS, UVES et GIRAFFE installés sur des télescopes au Chili.

En couplant ces données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) AMBRE avec les informations astrométriques extrêmement précises fournies par la mission Gaia de l'Agence Spatiale Européenne (L’Agence spatiale européenne (ASE) (en anglais European Space Agency : ESA) est une agence spatiale intergouvernementale fondée le 31 mai 1975....) (ESA), il a été possible d'identifier les étoiles ayant une composition chimique très semblable à celle du Soleil et d'estimer leur âge ainsi que leurs propriétés cinématiques dans la Galaxie.

Ainsi, il a été possible d'identifier quatre étoiles soeurs du Soleil ayant un âge et une composition chimique quasiment identique à celles de notre étoile. L'une d'entre-elles, HD186302, se trouvant à 186 années-lumière de nous, est bien particulière: cette étoile est non seulement une soeur, mais sa ressemblance au Soleil est telle (sa température ne diffère que de quelques dizaines de Kelvin (Le kelvin (symbole K, du nom de Lord Kelvin) est l'unité SI de température thermodynamique. Par convention, les noms d'unité sont des noms communs et s'écrivent en minuscule (« kelvin » et non « Kelvin »).), sa masse et son rayon que de quelques pourcents par rapport au Soleil), qu'il s'agit même d'une étoile jumelle.


HD186302, l'étoile jumelle de notre Soleil se trouvant actuellement à 186 années-lumière dans la constellation du Paon, n'est visible que de l'hémisphère sud (L'hémisphère sud ou hémisphère austral est la moitié du globe terrestre qui s'étend entre l'équateur et le pôle Sud. En astronomie, ce terme désigne la partie du...) (au centre de l'image, Crédits logiciel (En informatique, un logiciel est un ensemble d'informations relatives à des traitements effectués automatiquement par un appareil informatique. Y sont inclus les instructions de traitement,...) Stellarium)

De telles étoiles jumelles sont également de très bonnes candidates pour rechercher les origines de la vie (La vie est le nom donné :) présente sur Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse...). En effet, certains travaux ont proposé que des composants prébiotiques, indispensables à l'apparition de forme de vie, auraient pu être dispersés d'une planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour...) vers une autre au sein d'un même amas d'étoiles. Ainsi, si une planète rocheuse orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) autour de cette étoile HD186302, et si cette planète a été contaminée par la vie sur Terre (ou réciproquement), on aurait alors découvert un clone de notre Terre orbitant un clone de notre Soleil. Toutefois, cette hypothèse fascinante demandera encore de nombreuses années d'étude avant d'être confirmée.

La prochaine étape sera bien évidemment de rechercher d'éventuelles planètes autour de HD186302, ce qui permettrait de les comparer aux planètes solaires formées dans des conditions quasiment identiques. Egalement, grâce aux prochains catalogues publiés par la mission Gaia, il sera certainement possible d'augmenter sensiblement le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) d'étoiles soeurs et jumelles du soleil connues et donc d'encore mieux comprendre comment notre étoile et son cortège de planètes se sont formées et ce qu'elles sont devenues depuis leur naissance au sein d'un même cocon (Le cocon est l'enveloppe de la nymphe de certains insectes. On appelle aussi cocon le sac que les araignées construisent en y introduisant leurs œufs.) stellaire (Stellaria est un genre de plantes herbacées annuelles ou vivaces, les stellaires, de la famille des Caryophyllaceae. Il comprend près de 90 espèces réparties à...).
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