19 février 2015

 

Une étoile binaire a "frôlé" notre Soleil il y a 70.000 ans

 
Si les Homo sapiens et les néandertaliens qui coexistaient encore en Europe il y a 70.000 ans ont eu la curiosité d'observer le ciel, peut-être ont-ils aperçu une étoile rouge aujourd'hui disparue, du moins à l'œil nu.

Toutes les étoiles qui peuplent notre galaxie décrivent un mouvement de rotation autour du centre galactique. Néanmoins, celles-ci sont aussi animées d'un mouvement propre résultant de leur histoire respective. Pour cette raison, vitesse et direction d'étoiles voisines peuvent être relativement différentes, les amenant quelquefois à se rapprocher avant de s'éloigner, ou même d'entrer en collision, ce dernier cas étant toutefois excessivement rare.

Fin 2013, l'astronome allemand Ralf-Dieter Scholtz, travaillant au moyen du télescope spatial infrarouge Wize de la Nasa (Wide-Field Infrared Survey Explorer, ou Explorateur pour l'étude grand angle dans l'infrarouge), découvrait un système binaire à quelque 20 années-lumière de notre Terre. Baptisé WISE J072003.20-084651.2, ou plus intimement WJ0720, ou encore étoile de Scholtz du nom de son découvreur, celui-ci est composé de deux étoiles de petite taille. La première est une naine rouge dont la masse est seulement de 8% de celle de notre Soleil ou 82 fois la masse de Jupiter, tandis que la seconde est une naine brune (c'est-à-dire dont les réactions thermonucléaires ne se sont pas amorcées) de seulement 6% de la masse du Soleil. L'ensemble est actuellement visible sous une magnitude apparente de 18,3 dans la constellation de la Licorne.

Eric Mamajek de l’université de Rochester aux Etats-Unis et ses collègues ont analysé vitesse et direction de WJ0720 et ont ainsi pu retracer sa trajectoire au cours des derniers millénaires. Ils ont déterminé que cette étoile binaire avait frôlé notre Système solaire il y a 70.000 ans, au point de littéralement traverser le nuage d'Oort, espèce de coquille formée de milliards de résidus divers d'où proviennent la plupart des comètes, s'étendant de 0,5 à 1 année-lumière de notre Soleil.

A sa plus courte distance, WJ0720 s'est trouvée à 0,82 années-lumière (52.000 unités astronomiques) du Soleil, 5 fois plus près que notre plus proche voisine actuelle, Proxima du Centaure située à 4,2 années-lumière.

Mais pourquoi Eric Mamajek a-t-il soudainement décidé de s'intéresser à WJ0720 ? Tout simplement parce qu'il a constaté, sur les clichés en rayonnement infrarouge fournis par l'instrument WISE, que sa vitesse tangentielle était étonnamment faible. Généralement, la vitesse apparente d'une étoile sur la voûte du ciel est inversement proportionnelle à sa distance. Un objet lointain paraîtra pratiquement immobile, même si sa trajectoire traverse le ciel, tandis qu'un objet proche paraîtra animé d'une vitesse nettement supérieure. Considérant la faible distance de WJ0720, à 20 années-lumière, il n'y avait que deux possibilités: soit elle fonçait droit sur nous, soit elle s'éloignait.

C'est par d'autres mesures sur la base du décalage Doppler, effectuées à l'ESO par le Pr. Valentin Ivanov, coauteur de l'étude, que la vitesse radiale de WJ0720 a pu être déterminée. Celle-ci s'éloigne de nous à une vitesse de 20 unités astronomiques par an, ou si l'on préfère, à 340.000 km/heure, ou 100 km/seconde. En combinant vitesse radiale mesurée et direction de son mouvement (obtenu par la combinaison des deux vitesses, radiale et tangentielle), les astronomes sont constaté que WJ0720 était passé très près du Soleil il y a très peu de temps à l’échelle cosmologique, à peine 70.000 ans.

Avant cette découverte, le passage d’étoile le plus proche était estimé être celui de l’étoile HIP 85605, qui avait croisé le Soleil il y a 240.000 à 470.000 ans, mais seulement à environ 200 années-lumière.

Sources :

The closest known flyby of a star to the solar system
Eric E. Mamajek et al.
The Astrophysical Journal Letters, 800:L17, 2015 February 10

Neighbours hiding in the Galactic plane, a new M/L dwarf candidate for the 8 pc sample
R.-D. Scholz
Astronomy & Astrophysics 561, A113 (2014)

 

 

 
Illustration du système binaire WJ0720, le Soleil en arrière-plan à gauche. Crédit : Université de Rochester.
 

 

 
 
 

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