Décrite comme étant 15 % plus massive que le Soleil, HD 162826 est vraisemblablement née dans le même nuage moléculaire que notre étoile voilà plus de 4,5 milliards d’années. Une sœur distante de 110 années-lumière seulement, parfaitement visible (au foyer d’une paire de jumelles) dans la constellation d’Hercule, non loin de Véga. À l’orée de l’été, elle culmine dans le ciel en début de nuit. © Observatoire McDonald

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Une étoile sœur du Soleil identifiée par une équipe d'astronomes

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Recherchés depuis longtemps dans la Galaxie, les frères et sœurs du Soleil nés voici plus de 4,5 milliards d'années ont jusqu'ici échappé aux astronomes. Une équipe de chercheurs emmenée par Ivan Ramirez assure, cependant, avoir identifié un premier cas dans la constellation d'Hercule, à quelque 110 années-lumière de nous. Débusquer ces étoiles possédant une abondance de certains éléments chimiques identique à celle du Soleil peut nous éclairer sur la genèse de notre Système solaire, voire sur l'apparition de la vie.

Né voici plus de 4,5 milliards d'années au sein d'un vaste nuage moléculaire — vraisemblablement sous l'impulsion d'une supernova, probable génitrice baptisée Coatlicue comme la mère des dieux et déesse de la terre chez les Aztèques —, le Soleil ne fut naturellement pas la seule étoile à y voir le jour, à l'image de ce qui est observé ailleurs dans les nébuleuses de notre Galaxie. Désignés amas ouvert, ils sont nombreux dans la Voie lactée à essaimer parcimonieusement leur population de jeunes étoiles. Parmi les plus célèbres et visibles à l'œil nu, on peut citer les Pléiades (M45), l'amas de Ptolémée (M7) ou de la Ruche (M44). Certaines de ces fratries ne comptent que quelques centaines d'étoiles, tandis que d'autres en arborent fièrement plusieurs milliers. À plus ou moins long terme, toutes les familles se désunissent. Un sort auquel, bien sûr, notre étoile (une naine jaune) et tous ses frères et sœurs n'ont pas échappé.

L'amas Messier 67 (M67) — cas particulier d'amas ouvert dans la constellation du Cancer composé d'étoiles du même âge que le Soleil — a longtemps été suspecté d'abriter des congénères du Soleil. Mais de récents travaux réfutent cette hypothèse. Après des années de recherches, une équipe d'astrophysiciens apporte les preuves tangibles de l'identification d'une étoile qui serait issue du même nid que le Soleil.

Sur les traces des frères et des sœurs du Soleil

En quête des origines, les astronomes s'interrogent sur l'environnement dans lequel baignait notre jeune Soleil. Une période déterminante et très animée qui a d'abord vu naître rapidement les planètes, puis la vie apparaître à la surface de l'une d'elles. Pour Ivan Ramirez (université du Texas à Austin), astrophysicien sur les traces des étoiles issues du même nid que la nôtre, « nous voulons savoir où nous sommes nés », car « si nous pouvons comprendre dans quelle partie de la Galaxie le Soleil s'est formé, nous pouvons contraindre les conditions [qui régnaient] dans le Système solaire primitif. Cela pourrait nous aider à comprendre pourquoi nous sommes là ».

À l’image de ce qui se produit actuellement dans G15.68-0.28, surnommé la « bulle carrée » (au centre), notre étoile et ses nombreux frères et sœurs sont nés après l’explosion d’une supernova au sein du nuage moléculaire parent, lequel est recherché par les astronomes (ou du moins ce qu’il en reste). © Spitzer, Nasa, CNRS

Par ailleurs, le chercheur n'exclut pas que ces congénères aient pu, eux aussi, connaître un destin comparable à celui de notre Système solaire. « Les frères et les sœurs du Soleil sont des candidats clés à la recherche de la vie extraterrestre. » En effet, combien de ces étoiles possèdent une ou plusieurs planètes habitables ? Y a-t-il eu des échanges entre les systèmes planétaires ? Des comètes ou météorites (parfois des morceaux arrachés à la Terre primitive) ont-elles migré d'un milieu à un autre ? Autant de questions en suspens qui intéressent les scientifiques.

Une sœur identifiée dans la constellation d’Hercule

Dans l'article à paraître dans la revue The Astrophysical Journal, l'équipe de chercheurs décline l'identité, émaillée de solides arguments, d'une étoile sœur de notre Soleil. Un premier cas débusqué dans la même province galactique que nous, à 110 années-lumière de distance. Cette recherche a nécessité des outils d'observation très sensibles, comme le spectroscope à haute résolution qui équipe le télescope Harlan J. Smith à l'observatoire McDonald (Texas). Sur les 30 candidates patiemment traquées (7 le furent dans le ciel austral avec le télescope Magellan à l'observatoire de Las Campanas, Chili), l'équipe n'en retient qu'une : HD 162826 (également HR 6669 ou SAO 47009). Observable dans une paire de jumelles en direction de l'un des bras de la constellation d'Hercule, l'étoile est décrite comme étant 15 % plus massive que le Soleil.

Pour mettre la main sur les frères de notre Soleil, charge revient aux astrophysiciens de retrouver une même abondance en éléments chimiques parmi les étoiles sélectionnées. Pour l'équipe qui signe la découverte, il est capital de « se concentrer sur certains éléments chimiques clés ». À cet égard, la variation des abondances de baryum et d'yttrium est considérée comme déterminante. Un facteur susceptible de trahir sa région d'origine, la localisation du nuage moléculaire (ou de ce qu'il en reste).

Par ailleurs, pour affiner les profils, il incombe aux chercheurs de déterminer les routes qu'elles empruntent, leurs orbites dans la Galaxie. Aussi le satellite Gaia leur sera-t-il d'une aide précieuse dans un avenir proche pour débusquer et caractériser les mouvements de ces étoiles situées au-delà de notre voisinage (110 années-lumière de nous, cela reste assez proche), dans toutes les directions. Suivie durant 15 ans par les chasseurs d'exoplanètes, HD 162826 apparaît exempte de Jupiter chaudes, voire de planètes géantes. Mais les chercheurs estiment que cela n'enlève rien à la possibilité que des planètes rocheuses puissent y exister.

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