Mauvaise astronomie L’étoile binaire SVS 13 est en train de former des planètes

Je fais de l’astronomie depuis très, très longtemps, et je pense toujours que l’une des choses les plus cool que nous puissions faire maintenant est de voir des étoiles se former littéralement, fusionnées à partir de disques de gaz et de poussière qui les entourent.

Encore plus cool que cela, nous pouvons voir des systèmes planétaires se former autour d’eux.

Mais il y a encore des échelles de cool dans ce cadre, et quelque part près du sommet se trouve l’étoile binaire SVS 13. Pourquoi ? Eh bien, non seulement c’est un jeune système stellaire qui se forme encore pendant qu’il forme des planètes, mais il crache aussi des jets de gaz de milliards de kilomètres de long en même temps.

Et le botteur ? Il ne s’agit pas seulement de former des planètes autour de chacune des deux étoiles séparément, il peut également former des planètes qui orbitent plus loin autour des deux.

Cela signifie que ces deux étoiles peuvent se former trois systèmes planétaires distincts. Je ne suis même pas sûr que j’aurais pensé que c’était possible.

SVS 13 est à environ mille années-lumière de la Terre – relativement proche de notre galaxie de 120 000 années-lumière – et fait partie de l’immense nuage moléculaire de Persée, un vaste nuage dense et froid de gaz et de poussière. Des parties de ce nuage s’effondrent pour former des étoiles et, à certains endroits, éclairent la matière qui les entoure. NGC 1333 en est un exemple extrêmement photogénique, où l’on voit naître des dizaines d’étoiles.

SVS 13 ressemble à une étoile pour les télescopes à lumière visible, mais des observations minutieuses dans la partie radio du spectre à l’aide du Very Large Array (ou VLA) montrent qu’il s’agit d’une étoile binaire, avec deux étoiles de faible masse en orbite autour d’environ 14 milliards de kilomètres l’une de l’autre , soit trois fois la distance Soleil-Neptune. Les deux composants s’appellent VLA 4A, qui représente très approximativement ¼ de la masse du Soleil, et VLA 4B, qui représente environ 0,6 masse solaire.

Les étoiles se trouvent à la base d’une petite cavité creusée dans le gaz et la poussière de NGC 1333, avec plusieurs taches de gaz à l’intérieur de la cavité émettant de la lumière. Celles-ci sont causées par des faisceaux de matière soufflés par les étoiles en formation comme l’eau d’une caserne de pompiers ; ceux-ci sont appelés génériquement objets Herbig-Haro et ceux vus près de SVS 13 sont spécifiquement appelés HH 7 à 11. Il est donc assez clair que les deux étoiles ne sont pas seulement jeunes mais toujours en cours de formation.

Nouvelles observations à l’aide de VLA [link to paper] sondé le système binaire à de très petites échelles et les résultats étaient assez surprenants. VLA est sensible à la lumière radio permise par la poussière chaude et le gaz entourant ces étoiles, et les astronomes ont trouvé des preuves claires que chacune des deux étoiles a un disque de poussière et de gaz autour d’elle, le disque de VLA 4A faisant environ 4 milliards de km de diamètre et celui autour de 4B environ 3 milliards. La quantité de matière autour de 4A est suffisante pour fabriquer facilement un millier de Terres (ou quelques Jupiters) et le disque autour de 4B, bien que plus petit, pourrait avoir deux fois plus de matière.

C’est assez incroyable. Nous savons que des étoiles de faible masse comme celles-ci, appelées naines rouges, sont non seulement capables de former des planètes, mais ont tendance à créer des planètes rocheuses plus petites comme la Terre par rapport aux grandes géantes gazeuses comme Jupiter. L’étoile voisine de très faible masse TRAPPIST-1 compte sept planètes de la taille de la Terre, toutes plus proches de l’étoile que Mercure en orbite autour du Soleil. Il semble donc un bon pari que ces deux étoiles puissent chacune obtenir leur propre système planétaire lorsque les choses se calmeront.

Fait intéressant, les astronomes ont également détecté des molécules organiques, des molécules complexes à base de carbone, dans ce matériau autour des étoiles. Bien que cela n’indique pas la vie, ces molécules peuvent être les précurseurs de la vie, les types de blocs de construction avec lesquels la vie sur Terre a commencé. Dans quelques milliards d’années, qui sait à quoi cela mènera ?

Les observations du VLA montrent également que les deux étoiles sont intégrées dans un disque beaucoup plus grand de 150 milliards de kilomètres de diamètre. Le disque en est encore aux premiers stades de sa formation. Étonnamment, des observations très détaillées de ce système ont été prises pendant 30 ans, et au cours de cette période, les étoiles se sont suffisamment déplacées sur leurs orbites les unes autour des autres pour les voir réellement bouger. La quantité de mouvement dépend de leur vitesse orbitale, qui dépend de la gravité et donc de la masse du système, ce qui a permis aux astronomes d’obtenir la masse combinée des étoiles, du gaz et de la poussière : à peu près la même que la masse du Soleil. Toute cette complexité à partir d’autant de matière !

Mais il y a plus. La masse totale du gaz et de la poussière dans ce plus gros disque représente environ 5 % de celle du Soleil, mais ne vous y trompez pas ; c’est beaucoup de matériel, assez pour faire 50 Jupiters. Les observations montrent également un motif en spirale sur le disque, ce qui est en effet très intéressant ; c’est parfois la carte de visite d’une planète embarquée dont la gravité perturbe la matière qui l’entoure. Cependant, il est également possible, peut-être encore plus probable, que ce soit le résultat de la chute de matière du nuage de gaz environnant sur les deux étoiles elles-mêmes – cela a déjà été vu dans un système binaire en formation. Au fur et à mesure que les étoiles tournent l’une autour de l’autre, le matériau qui tombe peut s’enrouler comme un bretzel.

Les observations actuelles ne suffisent pas à faire la distinction entre les deux. Cela dépend de beaucoup de paramètres comme les masses des étoiles, qui sont difficiles à déterminer avec suffisamment de certitude. Les observations futures pourraient être en mesure de les préciser.

Étant donné que le grand disque est toujours en train de fusionner, il pourrait encore former des planètes qui entourent les deux étoiles, appelées planètes circumbinaires – pensez Tatooine comme exemple.

Et c’est la possibilité qui me fascine tant. Lorsqu’elles auront fini de se former dans quelques millions d’années, chacune de ces deux étoiles pourrait avoir sa propre planète et un autre ensemble de planètes en orbite autour d’elles beaucoup plus loin. Trois ensembles de planètes ! Il ne serait pas possible pour les trois d’avoir des planètes semblables à la Terre, car celles qui sont plus éloignées seront très froides, comme Neptune ou Pluton, mais quand même. Même la pensée d’un tel système est extrêmement excitante.

J’adore le fait que toutes les planètes bizarres et fantastiques que j’ai lues dans les romans de science-fiction quand j’étais enfant pourraient en effet être réelles, et même certaines auxquelles personne n’avait jamais pensé auparavant. Et nous pouvons les voir au fur et à mesure qu’ils se forment.

La nature peut vraiment être plus intelligente que nous. Et il raconte des histoires incroyables.

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