jeudi 31 août 2017

Ces étoiles qui s'approchent du Soleil


Ça bouge pas mal du côté des étoiles de notre Galaxie. Les mouvements de plus de 320 000 étoiles mesurés par le télescope européen Gaia révèlent que le nombre d’étoiles qui vont s’approcher près du soleil dans le futur (à moins de 7 années-lumière) est de l’ordre de 90 tous les millions d’années, avec, pour les plus forts rapprochements, de potentiels effets de déstabilisation du nuage d’Oort et d’éventuelles pluies de comètes s’abattant sur le système solaire interne. 




Du fait du mouvement du Soleil dans la Galaxie et du mouvement des autres étoiles, qui n’ont pas toutes les mêmes vitesses ni les mêmes directions, des rapprochements sont inévitables et ont déjà eu lieu dans le passé. Pour qu’une étoile commence à produire un effet gravitationnel sur le nuage d’Oort, le grand réservoir de noyaux cométaires entourant le système solaire, il faut qu’elle s’approche à 400 000 unités astronomiques (environ 6,5 années-lumière), sachant que le nuage d’Oort s’étend lui jusqu’à environ 100 000 unités astronomiques. Rappelons que Neptune se trouve à 30 unités astronomiques du Soleil.
La compréhension des mouvements passés et futurs des étoiles de notre Galaxie est un des objectifs de Gaia, qui est en train d’enregistrer des centaines de millions de positions et de vitesses dans sa mission qui doit durer cinq ans.
14 mois après le début de la mission, le premier catalogue comportant plus de deux millions d’étoiles, a été récemment publié. L’astronome britannique Coryn Bailer-Jones qui travaille aujourd’hui à Heidelberg en Allemagne au Max Planck Institute für Astronomie, a travaillé avec les données de ce premier catalogue ainsi que sur des archives d’autres inventaires d’étoiles de Hipparcos notamment. Il parvient ainsi à tracer les vitesses relatives de 320 000 étoiles par rapport au Soleil, à la fois dans le passé et dans le futur. Parmi toutes ces étoiles, Bailer-Jones en trouve 97 qui vont passer à moins de 5 parsecs (16 années-lumières) et parmi elles, 16 vont s’approcher du système solaire à moins de  2 parsecs du soleil (6,5 années-lumière).

L’étoile, connue depuis assez longtemps, qui remporte la palme du rapprochement le plus spectaculaire s’appelle Gliese 710, une étoile naine de type G qui a une masse de 60% de celle du Soleil. Coryn Bailer-Jones réévalue la distance minimale de Gliese 710 et la trouve plus faible que les valeurs précédemment déterminées : à peine 16 000 unités astronomiques, soit bien à l’intérieur du nuage d’Oort. Ce passage rapproché aura lieu dans 1,3 millions d’années. Inutile de préciser qu’à cette époque lointaine, Gliese 710 deviendra l’étoile la plus brillante dans le ciel visible depuis la Terre. Sa vitesse à proximité du Soleil sera relativement lente, presque 14 km/s. Cette vitesse plutôt faible implique qu’elle pourrait produire plus facilement une influence gravitationnelle sur les petits corps du nuage d’Oort.



Coryn Bailer-Jones agrémente son article qu’il publie dans Astronomy and Astrophysics, du calcul du taux attendu de tels rapprochements sur 10 millions d’années.  Le chiffre qu'il obtient est impressionnant puisqu’il y aurait en moyenne 545 visites par million d’années à une distance inférieure à 5 parsecs (16 années-lumière), dont 87, toujours par millions d’années, qui passeraient à moins de 2 parsecs (6,5 années-lumière, ou 400 000 unités astronomiques) et une vingtaine à moins de 1 parsec.
Cela revient à environ un passage proche tous les 50 000 ans environ. Bien sûr, on ne peut pas du tout prévoir à l’avance quels pourraient être les effets de ces passages d’étoiles sur la stabilité du nuage de noyaux cométaires et si des pluies de comètes s’abattront effectivement vers les régions internes du système solaire, mais c’est un phénomène probable dont on connait les mécanismes.

Les astronomes attendent maintenant avec impatience la prochaine publication de données de Gaia en avril prochain, qui devrait comporter 20 fois plus d’étoiles que la première livraison, avec des étoiles toujours plus lointaines, de quoi affiner grandement toutes ces estimations.

Source

The completeness-corrected rate of stellar encounters with the Sun from the first Gaia data release
Coryn.A.L. Bailer-Jones
Astronomy & Astrophysics, sous presse.


Illustration

Illustration du mouvement apparent d'une étoile s'approchant du Soleil (ESA).

3 commentaires :

Pascal a dit…

Si l'on se réfère à l'article de wikipedia sur proxima centauri, donnant sur un diagrame l'évolution de la distance au soleil des étoiles les plus proches dans les 50 000 ans qui viennent, on constate que sur cette période il n'y aura pas moins de 3 systèmes stellaires à moins de 2 parsecs de nous (le système alpha centauri étant au plus près à environ 1 pc dans 26700 ans). Cette proximité parait donc être la règle plutôt que l'exception, à priori représentative de la densité stellaire locale.
Quel plaisir de retrouver vos billets, Eric, toujours aussi passionnants !

Nicolas Richard a dit…

Bonjour, moi aussi je suis très heureux de votre retour.
Vous écrivez qu'à environ 6,5 A.L. un système stellaire pourrait influencer le nuage d'Oort. Est-ce à dire que Proxima Centauri l'influence déjà puisque ce système se trouve à environ 4 A.L. ?

Dr Eric SIMON a dit…

Oui mais Proxima Cen est très peu massive (0.1 masse solaire). C'est plutôt l'autre étoile du couple qui pourrait avoir une influence : alpha Centauri (4.4 années lumière) de masse égale à 1.1 masse solaires. .