Des observations effectuées au moyen du Très Grand Télescope de l'ESO et du Télescope Canada France Hawaï, indiquent que C/2014 S3 (PANSTARRS) est un objet doté d'une orbite cométaire à longue période, qui présente les caractéristiques d'un astéroïde primitif du Système Solaire interne. Ce diagramme montre l’histoire probable de cet objet à la fois dans le système solaire interne et externe sur une période de quatre milliards d’années. La majorité de ce temps ayant été passée à la périphérie froide, dans le nuage d’Oort. © ESO/L. Calçada

Sciences

L'étoile de Scholz a frôlé le Soleil et bousculé des comètes il y a 70.000 ans

ActualitéClassé sous :Astronomie , nuage de Oort , Galaxie

Il y a 70.000 ans, une petite étoile binaire baptisée étoile de Scholz serait passée à 0,8 voire 0,6 année-lumière du Soleil. Elle a donc pénétré dans le nuage de Oort, le fameux réservoir cométaire, perturbant les trajectoires de certaines comètes.

Il y a trois ans, une équipe internationale de chercheurs avait annoncé qu'une étoile découverte lors d'une campagne d'observation menée avec le télescope Wise, et située aujourd'hui à environ 20 années-lumière du Soleil, dans la constellation de la Licorne, était beaucoup plus proche du Système solaire il y a 70.000 ans. Baptisée étoile de Scholz, cette binaire formée d'une naine brune et d'une naine rouge, se serait approchée à moins d'une année-lumière de notre étoile, pénétrant ainsi dans le réservoir cométaire de Oort.

Comme Futura l'avait expliqué dans l'article ci-dessous consacré à cette découverte, l'étoile de Scholz était trop discrète pour les yeux des Néandertaliens et des Homo sapiens car sa magnitude devait être de 10, alors que la limite de visibilité à l'œil nu est d'environ 6. Pour l'observer, nos ancêtres auraient donc dû disposer de jumelles. Toutefois, la naine rouge étant capable de violentes colères augmentant considérablement sa luminosité de quelques minutes à quelques heures, on ne peut exclure qu'elle n'ait parfois révélé sa présence aux humains de l'époque.

Une vue d'artiste de l’étoile de Scholz, en fait un système binaire composé d'une naine brune en orbite autour d'une naine rouge. © Michael Osadciw, University of Rochester

Des corps célestes sur des orbites hyperboliques comme 'Oumuamua

Trois astronomes européens sont en tout cas parvenus à une autre conclusion, comme ils l'expliquent dans un article publié dans MNRAS Letters, également en accès libre sur arXiv. Les frères Carlos et Raúl de la Fuente Marcos, de l'université Complutense de Madrid, ont en effet joint leurs forces à celles de Sverre J. Aarseth, leur collègue de l'université de Cambridge. Remontant dans le passé, leurs simulations numériques ont analysé les conséquences d'un tel passage sur les paramètres orbitaux actuels d'environ 340 petits corps installés sur des orbites dites hyperboliques.

Ces corps sont destinés à quitter le Système solaire. Certains sont peut-être nés dans le Système solaire et étaient peut-être d'anciennes comètes longues périodes venant d'être éjectées par des perturbations gravitationnelles issues de planètes géantes. Mais ceux dont les orbites présentent la plus forte excentricité sont plus probablement des cousins interstellaires du désormais célèbre ‘Oumuamua. Les trois astronomes signalent effectivement qu'ils ont débusqué huit candidats au titre de comète interstellaire.

Mais la découverte probablement la plus intéressante est que nombre de ces objets semblent rassemblés dans une région de l'espace située dans la direction de la constellation des Gémeaux. Les simulations numériques font remonter l'origine de ce phénomène à des perturbations gravitationnelles survenues il y a environ 70.000 ans. Or c'est précisément dans cette constellation que l'étoile de Scholz était visible dans le ciel de la Terre à cette époque où elle était au plus près du Soleil.

Il est donc plausible que ce soit cette étoile qui ait alors perturbé par son champ de gravitation le nuage de Oort en y pénétrant. Sa masse n'étant que de 9 % de celle du Soleil et comme il n'existe pas de trace sur Terre d'une extinction massive concomitante, l'étoile de Scholz n'a pas dû jouer le rôle de la fameuse Némésis. Invoquée pour expliquer des extinctions périodiques d'espèces vivantes, cette étoile pénétrerait elle aussi dans le nuage de Oort mais périodiquement, causant d'importants bombardements cométaires sur notre planète...

  • Des simulations numériques des trajectoires passées de plus de 300 petits corps célestes sur des orbites hyperboliques (dont certains sont des comètes) révèlent une concentration anormale dans une région de la constellation des Gémeaux.
  • L'origine de ce phénomène remonterait à il y a 70.000 ans.
  • Cette disposition correspond précisément au passage à cette époque dans le nuages cométaire de Oort d'une petite étoile binaire baptisée étoile de Scholz.
Pour en savoir plus

L'étoile de Scholz a frôlé le Soleil il y a 70.000 ans

Article de Laurent Sacco publié le 19/02/2015

Une équipe internationale d'astronomes vient d'annoncer une surprenante découverte. Selon eux, l'étoile binaire connue sous le nom d'étoile de Scholz n'était qu'à 0,8 année-lumière du Soleil il y a environ 70.000 ans. Elle a donc traversé la partie externe du fameux nuage cométaire d'Oort.

La puissance des télescopes modernes pourrait laisser penser qu'il ne reste plus de place pour des découvertes surprenantes en ce qui concerne les étoiles de la banlieue proche du Système solaire. Un article déposé sur arXiv par un groupe d'astronomes européens, états-uniens, chiliens et sud-africains vient de prouver le contraire.

Les chercheurs ont regardé de plus prés une étoile connue sous le nom de WISE J072003.20-084651.2 dans le catalogue des sources dans l'infrarouge dressé à partir des observations du satellite de la Nasa, Wise. L'astronome Ralf-Dieter Scholz du Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP), en Allemagne, a montré en 2013 qu'il s'agissait d'une étoile peu brillante située à environ 20 années-lumière du Soleil, dans la constellation de la Licorne. Il s'agit même d'un système binaire formé d'une naine brune et d'une naine rouge.

Cette représentation de la banlieue du Système solaire permet de situer l'étoile de Barnard et Proxima du Centaure (toutes deux en rouge clair) ainsi que le système d'Alpha (en jaune, à droite). Ce sont les objets les plus proches connus. La paire de naines brunes WISE 1049-5319 est quant à elle représentée en rouge foncé. © Janella Williams, Penn State University

Mais ce qui a intrigué initialement les astronomes c'est que cette étoile binaire possédait une vitesse radiale importante par rapport au Soleil et, semblait-il, une faible vitesse tangentielle alors que la plupart des étoiles proches du Système solaire dans la Voie lactée ont de grandes vitesses tangentielles. Cela pouvait indiquer que l'étoile de Scholz, comme elle est désormais appelée, était beaucoup plus proche du Soleil dans le passé. Pour en avoir le cœur net, il fallait disposer de mesures de vitesses beaucoup plus précises et c'est ce qui a été accompli en utilisant les instruments équipant le Southern African Large Telescope (SALT) et le télescope Magellan du Las Campanas Observatory, au Chili.

Une intrusion dans la partie externe du nuage de Oort

En injectant les données obtenues dans des simulations numériques décrivant la position et la vitesse de l'étoile de Scholz relativement au Soleil dans le référentiel galactique, il est possible de remonter dans le passé et d'estimer la probabilité d'une rencontre rapprochée entre le Soleil et l'étoile binaire il y a des dizaines de milliers d'années. Environ 10.000 simulations d'orbites galactiques ont été réalisées et presque toutes conduisent à un passage à seulement 0,8 année-lumière du Soleil, dans la partie externe du nuage d’Oort il y a environ 70.000 ans. Si l'étoile de Scholz était passée dans la partie interne du nuage, même sa faible masse aurait suffi à perturber sérieusement les orbites des comètes longues périodes dont certaines auraient alors foncé en direction du Système solaire interne.

Rappelons que l'étoile de Scholz est actuellement située à environ 20 années-lumière du Soleil. Il peut sembler étonnant qu'elle ait parcouru presque 19 années-lumière en 70.000 ans mais c'est oublier que notre étoile elle-même tourne autour du centre galactique à la vitesse de 217 km par seconde, ce qui lui fait parcourir environ une année-lumière tous les 1.400 ans. Même quand elle était aussi proche du Soleil, l'étoile de Scholz restait peu lumineuse avec une magnitude de seulement 10, ce qui la rendait invisible à l'œil nu. Toutefois, sa naine rouge étant particulièrement active magnétiquement, elle peut être des milliers fois plus brillante pendant quelques minutes ou quelques heures. De ce fait, il est d'ailleurs possible que des Hommes de la préhistoire l'ait aperçue.

Selon les astronomes, il se pourrait bien que l'étoile de Scholz ne soit que la partie émergée de l'iceberg. D'autres étoiles peu brillantes seraient peut-être passées dans l'environnement proche du Soleil jadis. Les mesures astrométriques de Gaia permettront d'en savoir plus.

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