Sirius, l’étoile la plus brillante de notre ciel, est l’un des exemples les plus connus d’étoiles binaires, ces étoiles également dites doubles physiques, car composées de deux étoiles qui orbitent autour d’un même point. Et aujourd’hui, des chercheurs nous révèlent qu’il y aurait plus d’un million de ces étoiles binaires dans les environs de notre Terre.
La mission du satellite de l’Agence spatiale européenne (ESA), Hipparcos, s’est achevée en 1997. Elle était de mesurer la position et le mouvement des étoiles. Et elle avait permis d’identifier environ 200 étoiles binaires dans notre Voie lactée. De nouvelles données issues de la mission spatiale Gaia (ESA) offrent aujourd’hui un catalogue élargi à environ 1,3 million d’étoiles doubles physiques — séparées d’au moins 10 unités astronomiques (UA), soit 10 fois la distance Terre-Soleil — dans un rayon de quelque 3.000 années-lumière autour de notre Terre.
Rappelons que les étoiles binaires ont d’abord été identifiées depuis la Terre, parmi les étoiles qui apparaissaient proches dans le ciel. Mais la technique était hasardeuse, car des étoiles qui nous semblent proches peuvent aussi bien se situer en réalité à des centaines ou des milliers d’années-lumière l’une de l’autre. Et éliminer ces alignements aléatoires demandait beaucoup de temps.
La mission spatiale Gaia enregistre la façon dont les étoiles semblent changer de position dans le ciel et calcule ainsi leur distance et leur vitesse. Et des chercheurs de l’université de Californie à Berkeley (États-Unis) ont développé des techniques de calcul permettant d’abord d’identifier les étoiles qui se déplacent ensemble dans l’espace et puis, parmi elles, celles qui se situent à la même distance de la Terre. De quoi donc mettre la main sur les étoiles binaires.
Les étoiles binaires dans le détail
Ces travaux permettent même de préciser un peu plus le type de ces étoiles binaires. Ainsi, 1.400 de ces systèmes sont composés de deux naines blanches — le stade final de l’évolution de la plupart des étoiles. Et 16.000 de ces systèmes s’articulent autour d’une naine blanche et d’une autre étoile. Finalement, la plupart des 2,6 millions d’étoiles prises dans des systèmes binaires sont des étoiles de la séquence principale, dans la force de l’âge.
Les chercheurs pourraient tout particulièrement s’intéresser aux systèmes composés d’une naine blanche et d’une autre étoile. Contrairement à celui des étoiles dans la séquence principale qui peuvent demeurer inchangées pendant des milliards d’années, l’âge des naines blanches est relativement simple à déterminer. Car ces étoiles refroidissent à une vitesse connue. Ainsi, établir l’âge d’une naine blanche dans un système double permet de fixer aussi l’âge de sa compagne. Et éventuellement des planètes qui pourraient orbiter autour.
Ainsi, établir l’âge d’une naine blanche dans un système double permet de fixer aussi l’âge de sa compagne
Récemment, d’ailleurs, les chercheurs ont déterminé l’âge d’une exoplanète baptisée TOI-1259Ab de cette manière. « Dans ce nouveau catalogue, il y a au moins 15 systèmes composés d’une naine blanche, d’une étoile et d’une planète », précise Kareem El-Badry, astrophysicien à l’université de Berkeley, dans un communiqué.
Autre résultat étonnant : la plupart des étoiles doubles physiques se ressemblent. Les étoiles semblent donc aimer s’associer à celles qui ont une masse similaire. Et ce, même si elles orbitent en général à des centaines d’unités astronomiques l’une de l’autre — la plupart restent tout de même dans un rayon inférieur à mille unités astronomiques l’une de l’autre. Les chercheurs supposent ainsi que ces étoiles prises dans un système binaire se sont formées plus près l’une de l’autre avant de s’éloigner. Sous l’influence d’autres étoiles, peut-être.
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