Les exoplanètes préféreraient les étoiles doubles
Publié par Michel le 31/03/2007 à 00:00
Source: Spitzer Space Telescope
Illustrations: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC) et Pyle (SSC)
Grâce au télescope spatial Spitzer, les astronomes ont observé que les systèmes planétaires - les disques poussiéreux d'astéroïdes, de comètes, et sans doute de planètes - sont au moins aussi abondants dans les systèmes d'étoiles doubles qu'ils le sont dans ceux, comme le nôtre, qui ne possèdent qu'une seule 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...). Mais comme plus de la moitié de toutes les étoiles sont justement des binaires, il est tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) à fait vraisemblable que le cosmos soit envahi de planètes gravitant 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 deux soleils.

Les "couchers de soleils" sur certains de ces mondes pourraient ressembler à ceux de la 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 que sa...) Tatooine (Tatooine, ou Tatouïne en français, est une planète désertique de l'univers de Star Wars, située à la bordure extérieure de la République. Cette planète n'est en fait qu'un...), dans le film Star Wars où Luc Skywalker contemple deux boules flamboyantes disparaître l'une après l'autre sous l'horizon (Conceptuellement, l’horizon est la limite de ce que l'on peut observer, du fait de sa propre position ou situation. Ce concept simple se décline en physique, philosophie, littérature, et bien d'autres...).


"Coucher de soleils" sur une planète en orbite
autour d'un système d'étoiles doubles
(vue d'artiste)

"Il n'y a rien qui empêche la formation d'un système planétaire (Un système planétaire (parfois appelé abusivement système stellaire) est composé de planètes et divers corps célestes inertes (astéroïdes, comètes...) gravitant autour...) dans les systèmes binaires", indique David Trilling de l'université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études...) de Tucson en Arizona, principal auteur d'un nouvel article à paraitre dans l'édition du 1er avril de Astrophysical Journal. "Il pourrait exister d'innombrables planètes avec deux soleils ou plus."

Les astronomes savaient que les planètes pouvaient se former dans les systèmes binaires fortement séparés, dont les étoiles sont 1 000 fois plus éloignées l'une de l'autre que la distance entre la 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 croissantes....) et le Soleil (Soleils est une association à but humanitaire implantée sur le campus de Supélec (École Supérieure d'Electricité).), soit 1 000 unités astronomiques (UA). Sur les 200 planètes découvertes jusqu'à présent en dehors de notre Système Solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le Soleil et des corps célestes ou objets définis gravitant autour de lui (autrement dit, notre système planétaire) : les huit...), environ 50 gravitent autour de l'une des étoiles d'un système binaire (Le système binaire est un système de numération utilisant la base 2. On nomme couramment bit (de l'anglais binary digit, soit « chiffre binaire ») les chiffres de la numération binaire. Ceux ci ne...) très étendu.

La nouvelle étude effectuée à l'aide de Spitzer s'est intéressée aux étoiles binaires plus rapprochées, avec des distances de séparation (D'une manière générale, le mot séparation désigne une action consistant à séparer quelque chose ou son résultat. Plus particulièrement il est employé dans...) se situant entre zéro (Le chiffre zéro (de l’italien zero, dérivé de l’arabe sifr, d’abord transcrit zefiro en italien) est un symbole marquant une position vide dans l’écriture des...) et 500 UA. Jusqu'ici, on ne savait pas si la proximité de telles étoiles pouvait affecter la formation de planètes. Les techniques standard de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques....) de planètes ne fonctionnent en principe pas bien avec ces étoiles, mais en 2005, un astronome (Un astronome est un scientifique spécialisé dans l'étude de l'astronomie.) avait découvert la preuve de l'existence d'une planète candidate dans un de ces systèmes multiples.

Trilling et ses collègues ont utilisé la vision infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus courte que celle des micro-ondes.) du télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un instrument d'optique permettant...) pour tenter de détecter, non pas directement des planètes, mais les disques de poussières dans ces systèmes. Ces disques de débris se composent de fragments rocheux semblables à des astéroïdes qui ne se sont pas agglomérés pour former des planètes rocheuses. Leur présence indique cependant que le processus de fabrication de planètes s'est déroulé autour d'une (ou plusieurs) étoile(s), et révèle l'existence probable de planètes intactes et matures.

La distance entre les étoiles a son importance

L'équipe a recherché la présence de disques pour 69 systèmes binaires situés à des distances d'environ 50 à 200 années-lumière de la Terre. Les étoiles étudiées sont toutes relativement plus jeunes et plus massives que notre 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...). L'étude montre qu'environ 40 pour cent des systèmes possédaient un 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.), ce qui est une proportion un peu plus élevée que celle dans un échantillon (De manière générale, un échantillon est une petite quantité d'une matière, d'information, ou d'une solution. Le mot est utilisé dans différents...) comparable d'étoiles uniques. Ceci signifie que les systèmes planétaires sont au moins aussi fréquents autour d'étoiles doubles qu'ils le sont autour d'étoiles uniques.


Disque planétaire autour d'un système binaire rapproché
Cliquer sur l'image pour voir une animation (L'animation consiste à donner l'illusion du mouvement à l'aide d'une suite d'images. Ces images peuvent être dessinées, peintes, photographiées, numériques, etc.)

En outre, les astronomes ont été surpris de constater que les disques étaient plus fréquents (environ 60 pour cent d'entre eux) autour des systèmes binaires les plus rapprochés. Pour ceux-ci, les deux compagnons stellaires sont éloignés entre zéro et 3 UA et le disque de débris gravite autour des deux membres du système, plutôt qu'autour de seulement l'un d'eux. Pour ce type de systèmes, les planètes, si elles existent, connaîtraient des couchers de soleils semblables à ceux de Tatooine.

Selon Trilling "cela pourrait vouloir dire que le phénomène de formation de planètes préfère les systèmes binaires rapprochés aux étoiles uniques, mais cela pourrait également signifier que les binaires rapprochés sont tout simplement plus poussiéreux. De futures observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le...) devraient fournir une réponse plus précise."

Les 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.) de Spitzer indiquent également que tous les systèmes binaires ne sont pas des endroits favorables à la formation de planètes: le télescope a détecté très peu de disques de débris pour les systèmes binaires de taille moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des membres de...), dont les étoiles sont séparées de 3 à 50 UA, ceci impliquant que les étoiles doivent plutôt être soit très proches l'une de l'autre, soit très éloignées, pour que des planètes apparaissent.


Selon l'étude, les disques planétaires sont plus fréquents
pour des systèmes binaires très rapprochés ou très éloignés

"Les systèmes binaires n'ont jamais fait l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et...) d'examens fouillés dans 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...)," ajoute Trilling. "Ils sont plus difficiles à étudier, mais ce sont probablement les régions de notre 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...) dans lesquelles les planètes se forment le plus couramment."

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