Les étoiles binaires peuvent être susceptibles d'abriter la vie, après tout

Les jeunes étoiles font face à une vie difficile dans les pépinières stellaires dans lesquelles elles se forment, car les corps stellaires se rapprochent les uns des autres, tout comme les planètes commencent à se développer. Cependant, de nouvelles recherches montrent que ce processus peut rendre la montée de la vie sur ces mondes plus probable.

La zone habitable entourant une étoile est parfois connue sous le nom de «zone Boucle d'or», où les températures ne sont ni trop chaudes ni trop froides pour que de l'eau liquide se forme à leur surface. L'eau, nécessaire à la vie telle que nous la connaissons, pourrait rendre plus probable le développement de la vie sur d'autres mondes. Alors que les étoiles passent par des paires d'étoiles binaires, la gravité peut rapprocher ces paires d'étoiles liées, augmentant la taille de la zone habitable, rendant la vie dans le système plus apte à se développer, révèle cette nouvelle recherche.

«Notre modèle suggère qu'il y a plus de systèmes binaires où les planètes se trouvent dans les zones Boucle d'or que nous ne le pensions, ce qui augmente les perspectives de vie. Donc, ces mondes aimés des écrivains de science-fiction - où deux soleils brillent dans leur ciel au-dessus de la vie extraterrestre - semblent beaucoup plus probables maintenant », a déclaré Bethany Wootton, qui a effectué le travail alors qu'il était chercheur de premier cycle en astronomie à l'Université de Sheffield.

La conception d'un artiste d'un monde, en orbite autour d'un système d'étoiles binaires, grouillant de vie. Crédit d'image: Mark Garlick

Des chercheurs de l'Université de Sheffield ont utilisé des simulations informatiques pour montrer comment les jeunes étoiles sont affectées par la gravité des systèmes voisins dans les pépinières stellaires. Ils ont découvert que les étoiles binaires peuvent être rapprochées par le passage d'autres étoiles, augmentant ainsi la taille de leurs zones habitables. Dans un cluster typique contenant 350 systèmes binaires, cet effet pourrait affecter jusqu'à 20 de ces systèmes, ont découvert des chercheurs. Dans certains cas, les zones habitables autour de chaque étoile peuvent se chevaucher, augmentant encore les chances de vie sur les mondes dans un tel système.

Une planète et une lune se forment autour d'un système d'étoiles binaires dans une nébuleuse dans ce concept d'artiste d'un jeune système solaire. Crédit d'image: Matt Hendrick / Flickr

Environ un tiers de toutes les étoiles de la galaxie se trouvent dans des systèmes contenant deux étoiles ou plus, et ce pourcentage est plus élevé chez les jeunes étoiles. Certaines paires orbitent si près l'une de l'autre qu'elles partagent du matériel entre elles, tandis que d'autres sont séparées par des milliers d'unités astronomiques (une unité astronomique, ou AU, est la distance moyenne entre la Terre et le Soleil). De nombreuses étoiles sont également associées à plus d'une autre étoile dans des systèmes triples (ou plus!).

Les champs gravitationnels dans les systèmes avec plusieurs étoiles peuvent faire des ravages avec des planètes qui orbitent trop loin de leurs étoiles parentes. Cependant, les orbites planétaires peuvent rester stables, à condition que les planètes résident suffisamment près de leur soleil.

«Tant que la planète orbite autour d'une des étoiles à moins d'un tiers de la distance entre les deux étoiles, elle aura une orbite stable à long terme dans le binaire. Une interaction qui rapproche les étoiles limitera les orbites qu'une planète peut avoir, mais il y aura toujours des endroits (y compris dans la zone habitable) où la planète sera stable », a déclaré le Dr Richard Parker, également de l'Université de Sheffield. .

Lorsque les étoiles dans plusieurs systèmes stellaires orbitent loin les unes des autres, leurs zones habitables se trouvent autour de chaque corps stellaire. Cependant, dans les systèmes où les paires d'étoiles sont proches les unes des autres, la chaleur de chaque étoile contribue à la taille de la zone Boucle d'or, augmentant les chances de vie sur les mondes entourant ces étoiles.

La vie est le plus susceptible de se former sur des planètes qui se trouvent dans la zone habitable à partir de leur soleil - les rendant ni trop chaudes ni trop froides pour que l'eau liquide s'accumule à leur surface. Crédit d'image: NASA

Il y a à peine 35 ans, les astronomes ne connaissaient aucune planète en dehors de notre système solaire. Aujourd'hui, plus de 3 000 exoplanètes ont été découvertes en orbite autour d'autres étoiles. En 2012, plusieurs planètes ont été découvertes dans un système binaire pour la première fois, à l'aide du vaisseau spatial Kepler.

«Contrairement à notre soleil, de nombreuses étoiles font partie de systèmes à plusieurs étoiles où deux étoiles ou plus tournent en orbite. La question a toujours été - ont-ils des planètes et des systèmes planétaires? Dans notre recherche de planètes habitables, nous avons trouvé plus d'opportunités pour la vie », a déclaré William Borucki, chercheur principal de la mission Kepler au Ames Research Center de la NASA, à la suite de la découverte de Kepler.

Tout comme le monde désertique de Tatooine dans Star Wars, toutes les formes de vie sur les planètes entourant les étoiles binaires feraient l'expérience jour et nuit d'une manière différente de celle que nous vivons sur Terre.

«La principale différence est que vous auriez deux« soleils »dans le ciel. Donc, vous auriez deux levers de soleil, deux couchers de soleil, etc. Cependant, chaque étoile ne devrait pas nécessairement se lever et se coucher à une heure similaire à l'autre, ce qui entraînerait des jours de durée différente », explique Wootton, dans une interview exclusive avec The Cosmic Companion.

Le satellite Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), lancé en avril 2018, examinera le ciel à la recherche d'exoplanètes, prenant le relais de la fin de la mission Kepler. Cependant, il ne sera pas en mesure de répondre à la question cruciale liée à cette dernière recherche.

«Kepler a déjà détecté des planètes dans la zone habitable autour des étoiles, et il a découvert des planètes en orbite autour d'étoiles binaires. Des missions comme TESS découvriront beaucoup plus de planètes, mais nous ne pourrons pas dire si les étoiles hôtes ont été rapprochées par une interaction dans le passé », a déclaré le Dr Parker au Cosmic Companion.

Notre propre Soleil est peut-être né près du site d'une ancienne explosion de supernova. Une telle occurrence serait désastreuse pour la vie sur Terre aujourd'hui, mais cet événement peut avoir conduit à un échauffement interne de la Terre, qui s'est révélé vital pour le développement et l'évolution de la vie sur notre planète. La recherche se poursuivra sur la vie des jeunes stars, dans le but de comprendre si des événements dramatiques similaires survenant aux jeunes stars peuvent augmenter les chances de formation de la vie.