Les étoiles binaires pourraient être porteuses de la vie après tout

Les jeunes étoiles font face à une vie dure dans les pépinières stellaires dans lesquelles elles sont formées, alors que les corps stellaires se rapprochent les uns des autres, au moment même où les planètes commencent à se développer. Cependant, de nouvelles recherches montrent que ce processus peut rendre plus probable la montée de la vie sur ces mondes.

La zone habitable entourant une étoile est parfois connue sous le nom de «zone de Goldilocks», où les températures ne sont ni trop chaudes ni trop froides pour que de l’eau liquide puisse se former 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. Lorsque les étoiles passent par des paires d'étoiles binaires, la gravité peut rapprocher ces paires d'étoiles liées, augmentant ainsi la taille de la zone habitable et rendant la vie dans le système plus susceptible de se développer, révèle cette nouvelle recherche.

«Notre modèle suggère qu'il y a plus de systèmes binaires où les planètes sont situées dans les zones de Goldilocks que nous le pensions, augmentant ainsi les perspectives de vie. Ainsi, ces mondes bien-aimés des écrivains de science-fiction - où deux soleils brillent au-dessus de la vie extraterrestre - semblent beaucoup plus probables maintenant ", a déclaré Bethany Wootton, qui a effectué le travail alors qu'elle était chercheuse en astronomie à l'université de Sheffield.

La conception d’un monde d’un artiste gravitant autour d’un système stellaire binaire, grouillant de vie. Crédit image: Mark Garlick

Les chercheurs de l’Université de Sheffield ont eu recours à des simulations informatiques pour montrer comment les étoiles jeunes 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, ce qui augmente la taille de leurs zones habitables. Les chercheurs ont découvert que dans un cluster typique contenant 350 systèmes binaires, cet effet pourrait affecter jusqu'à 20 systèmes de ce type. Dans certains cas, les zones habitables autour de chaque étoile peuvent se chevaucher, ce qui augmente encore les chances de vivre sur des mondes dans un tel système.

Une planète et une lune se forment autour d'un système d'étoiles binaires au sein d'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 les unes des autres qu'elles partagent du matériel, tandis que d'autres sont séparées par des milliers d'unités astronomiques (une unité astronomique, ou UA, est la distance moyenne entre la Terre et le Soleil). Beaucoup d'étoiles sont également associées à plus d'une autre étoile dans les systèmes triples (ou plus!).

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

«Tant que la planète gravitera autour d'une des étoiles à moins d'un tiers de la distance qui les sépare, elle disposera d'une orbite stable à long terme dans le binaire. Une interaction qui rapproche les étoiles rapprochera les orbites d’une planète, mais il restera toujours des emplacements (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 de plusieurs systèmes étoiles gravitent les unes autour des autres, leurs zones habitables se situent autour de chaque corps stellaire. Cependant, dans les systèmes où les paires d'étoiles sont proches l'une de l'autre, la chaleur de chaque étoile contribue à la taille de la zone de Goldilocks, augmentant les chances de vie des mondes entourant ces étoiles.

La vie est le plus susceptible de se former sur les planètes qui se trouvent dans la zone habitable du soleil - ce qui les rend ni trop chaudes ni trop froides pour que de l’eau liquide puisse s’accumuler à leur surface. Crédit image: NASA

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

«Contrairement à notre soleil, de nombreuses étoiles font partie de systèmes à plusieurs étoiles où deux étoiles ou plus sont 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, enquêteur principal de la mission Kepler au centre de recherche Ames de la NASA, à la suite de la découverte de Kepler.

Tout comme dans le monde désertique de Tatooine dans Star Wars, toutes les formes de vie sur les planètes entourant les étoiles binaires seraient vécues de jour et de 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 donnerait des durées différentes, »explique Wootton dans une interview exclusive avec le compagnon cosmique.

Le satellite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), lancé en avril 2018, examinera le ciel à la recherche d'exoplanètes avant de prendre la relève 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 entourant les étoiles et a découvert des planètes en orbite autour d'étoiles binaires. Des missions comme TESS vont découvrir beaucoup plus de planètes, mais nous ne pourrons pas savoir 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. Un tel événement serait désastreux pour la vie sur Terre aujourd'hui, mais cet événement pourrait avoir entraîné un réchauffement interne de la Terre, qui s'est avéré essentiel pour le développement et l'évolution de la vie sur notre planète. La recherche se poursuivra sur la vie de jeunes stars afin de déterminer si des événements dramatiques similaires se produisant chez de jeunes stars peuvent augmenter les chances de formation de la vie.