Sciences

Existe-t-il des étoiles multiples ?

Dossier - 10 questions essentielles sur l'Univers
DossierClassé sous :Espace , Univers , histoire de l'univers

Pourquoi la nuit est-elle noire ? Que se passera-t-il quand le Soleil va mourir ? Pourquoi dit-on que nous sommes des poussières d’étoiles ? Pourquoi les planètes sont-elles rondes ? Un trou noir risque-t-il un jour de nous aspirer ? Découvrez les réponses de l'astrophysicien Jean-Pierre Luminet à 10 questions essentielles sur l'Univers.

  
Dossiers10 questions essentielles sur l'Univers
 

Notre Soleil, en tant qu'étoile « célibataire », est plutôt minoritaire : il existe dans l'Univers un très grand nombre d'étoiles multiples (plus de 50 %), et plus spécialement d'étoiles doubles dont les composantes gravitent l'une et l'autre autour de leur centre de gravité commun, comme le fait une planète autour du Soleil.

Il existe aussi des systèmes triples, comme Alpha Centauri - l'étoile la plus proche du Soleil -, ou d'autres encore plus complexes mais moins stables à quatre, cinq, voire six partenaires...

Cette vue d'artiste montre la planète en orbite autour de l'étoile Alpha du Centaure B, un membre du système d'étoiles triple le plus proche de la Terre. Alpha du Centaure B est l'objet le plus brillant dans le ciel et l'autre objet éblouissant est Alpha du Centaure A. Notre propre Soleil est visible en haut à droite. Le faible signal de la planète a été détecté par le spectrographe Harps sur le télescope de 3,6 mètres. © ESO/L. Calçada/N. Risinge, CC by-nc

Il y a les vrais et les faux couples célestes

Les faux couples d'étoiles ne sont associés que par un effet de perspective. Des astres qui nous semblent proches l'un de l'autre depuis la Terre, peuvent en réalité être séparés par des centaines d'années-lumière. C'est le cas de Castor et Pollux, deux étoiles brillantes de la constellation des Gémeaux, qui paraissent unies dans le firmament à l'image des frères de l'Antiquité, alors qu'elles sont distantes l'une de l'autre de quinze années-lumière. 

Castor et Pollux. © Domaine public

La vie des étoiles est différente selon qu'elles sont célibataires ou qu'elles vivent en couple rapproché. Par exemple, les systèmes binaires formés d'une étoile « normale » et d'une étoile effondrée en objet compact - naine blanche, étoile à neutrons ou trou noir - évoluent très différemment des étoiles isolées. En effet, l'enveloppe gazeuse de l'étoile normale est progressivement aspirée par le compagnon compact et forme un disque d'accrétion qui entoure l'étoile effondrée.

Dans le cas d'une naine blanche, le gaz (de l'hydrogène) s'accumule à la surface, s'échauffe et se comprime en raison de la forte gravitation, et des explosions thermonucléaires de surface se produisent de façon récurrente, donnant naissance au phénomène des « novas », appelées aussi « variables cataclysmiques ».

Dans le cas des étoiles à neutrons ou des trous noirs, les parties internes du disque d'accrétion sont chauffées à plusieurs millions de degrés et émettent de copieuses bouffées de rayonnement X, auquel cas ces couples particuliers sont appelés « sources X binaires ». C'est grâce à elle que les trous noirs ont été pour la première fois mis en évidence.