Némésis

Un objet sombre pourrait se cacher près de notre système solaire, tirant à l’occasion des comètes dans notre direction.

Surnommé « Némésis » ou « L’Etoile de la Mort», cet objet non détecté pourrait être une étoile naine rouge ou brune, ou une présence plus sombre encore de plusieurs fois la masse de Jupiter.

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Pourquoi les scientifiques pensent ils que quelque chose pourrait être caché au-delà du bord de notre système solaire? À l’origine, Némésis a été proposée comme un moyen d’explication d’un cycle d’extinctions de masse sur Terre.

Les paléontologues David Raup et Jack Sepkoski font valoir que, au cours des 250 derniers millions d’années, la vie sur Terre a été menacée d’extinction tous les 26 millions d’années. Les astronomes ont proposé les impacts de comètes comme une cause possible de ces catastrophes.

Notre système solaire est entouré d’une vaste collection de corps glacés appelé le Nuage de Oort. Si notre Soleil faisait partie d’un système binaire dans lequel deux étoiles gravitationnellement liées orbitent autour d’un centre de masse commun, cette interaction pourrait perturber le nuage d’Oort sur une base périodique, envoyant les comètes vers nous.

L’impact d’un astéroïde est réputé responsable de l’ l’extinction des dinosaures Il y a 65 millions d’années, mais de grands impacts de comètes pourraient être tout aussi meurtriers. Une comète pourrait avoir été la cause de l’événement de la Toungouska en Russie en 1908. Cette explosion a eu environ un millier de fois la puissance de la bombe atomique lâchée sur Hiroshima, et a aplati environ 80 millions d’arbres sur une superficie de 830 miles carré.

Bien qu’il y ait peu de doute sur la puissance destructrice de l’impact cosmique, il n’y a aucune preuve que les comètes ont régulièrement provoqué des extinctions de masse sur notre planète. La théorie des extinctions périodiques fait encore l’objet de débat, avec beaucoup exigeant plus de preuves. Même si le consensus scientifique est que les événements d’extinction ne se produisent pas dans un cycle prévisible, il existe cependant d’autres raisons de soupçonner un compagnon sombre pour le Soleil.

L’empreinte de Némésis

Une planète naine récemment découverte, appelée Sedna, a une orbite elliptique extra-longue et inhabituelle autour du Soleil. Sedna est l’un des objets les plus éloignés observé, avec une orbite variant entre 76 et 975 UA (où 1 UA est la distance entre la Terre et le Soleil). L’orbite de Sedna est estimée entre 10,5 à 12 mille ans. Le découvreur de Sedna, Mike Brown de Caltech, a noté dans un article dans Discover Magazine que la localisation de Sedna n’a pas de sens.

«Sedna ne devrait pas être là», a déclaré Brown. «Il n’y a aucun moyen de mettre Sedna où elle est. Elle ne vient jamais assez près pour être affectée par le Soleil, mais elle ne va jamais assez loin du Soleil pour être affectée par d’autres étoiles. »

Peut-être un objet invisible massif est responsable de l’orbite mystifiante de Sedna, son influence gravitationnelle maintient Sedna fixée dans cette partie extrêmement-éloignée de l’espace.

«Mes études ont toujours recherché des objets plus proches et se déplaçant ainsi plus vite », a déclaré Brown à Astrobiology Magazine. «J’aurais facilement négligé quelque chose de si lointain et se déplace lentement comme Némésis. »

John Matese, professeur émérite de physique à l’Université de Louisiane à Lafayette, soupçonne que Némésis existe pour une autre raison. Les comètes dans le système solaire interne semblent venir essentiellement de la même région du nuage d’Oort, et Matese pense que l’influence gravitationnelle d’un compagnon du soleil perturbe cette partie du nuage, dispersant des comètes dans son sillage. Selon ses calculs indique que Nemesis a entre 3 à 5 fois la masse de Jupiter, plutôt que les 13 fois la masse de Jupiter que certains scientifiques pensent être une qualité nécessaire d’une naine brune. Même avec cette masse plus faible, cependant, de nombreux astronomes seraient encore enclin à la classer comme une étoile de faible masse plutôt que comme une planète, puisque les circonstances de la naissance des étoiles et des planètes sont différentes.

On pense que le nuage de Oort s’étend jusqu’à environ 1 année-lumière du Soleil. Les estimations de Matese sont que Némésis est à 25.000 UA plus loin (soit environ un tiers d’une année-lumière). La plus proche étoile connue du Soleil, Proxima du Centaure, est située à 4,2 années-lumière.

Richard Muller de l’Université de Californie à Berkeley le premier à suggérer la théorie de Némésis a même écrit un livre de vulgarisation scientifique sujet. À son avis, Némésis est une étoile naine rouge éloignée de 1,5 année lumière. Beaucoup de scientifiques sont contre une telle orbite large qui est intrinsèquement instable et n’aurait pas duré longtemps – et certainement pas assez longtemps pour avoir causé les extinctions vu dans des fossiles de la Terre. Mais Muller dit que cette instabilité a conduit à une orbite qui a beaucoup changé au cours des milliards d’années, et dans des milliards d’années Némésis sera libérée du système solaire.

Les systèmes d’étoiles binaires sont communs dans la galaxie. On estime qu’un tiers des étoiles dans la Voie Lactée sont binaire ou font partie d’un système à plusieurs étoiles.

Les naines rouges sont également courantes – en fait, les astronomes disent qu’ils sont le type le plus commun d’étoile dans la galaxie. On pense que les naines brunes sont également communes, mais il y en a seulement quelques centaines de connues à ce jour parce qu’elles sont très difficiles à voir. Les naines rouges et brunes sont plus petites et plus froides que notre Soleil, et ne brillent pas vivement. Si les naines rouges peuvent être comparées à la braise rouge d’un feu mourant, alors les naines brunes seraient les cendres fumantes. Parce qu’elles sont si sombres, il est plausible que le Soleil pourrait avoir un compagnon secret, même si nous avons cherché dans le ciel pendant de nombreuses années avec une variété d’instruments.

Le tout dernier télescope de la NASA, le Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), pourrait être en mesure de répondre à la question Némésis, une fois pour toutes.

Trouver des naines dans l’obscurité

WISE se penche sur notre univers dans la partie infrarouge du spectre. Comme le télescope spatial Spitzer, WISE est à la chasse de la chaleur. La différence est que WISE a un champ de vue beaucoup plus large, et est donc capable de balayer une plus grande portion du ciel pour les objets éloignés.

WISE ont commencé à balayer le ciel le 14 Janvier, et la NASA a récemment publié les premières images de la mission. La mission permettra de cartographier le ciel dans sa totalité jusqu’en octobre.

Une partie de la mission WISE est la recherche de naines brunes, et la NASA s’attend à ce qu’il puisse trouver un millier d’objets stellaires pales à l’intérieur de la zone des 25 années-lumière de notre système solaire.

Davy Kirkpatrick de l’ Infrared Processing and Analysis Center au Caltech n’a rien découvert quand il a cherché Némésis en utilisant les données des deux Micron All Sky Survey (2MASS). Maintenant Kirkpatrick fait partie de l’équipe scientifique WISE, prêt à chercher à nouveau des signes d’un compagnon à notre Soleil.

Kirkpatrick ne pense pas Némésis soit l’étoile naine rouge avec une énorme orbite décrite par Muller. À son avis, la description de Matese de Némésis comme un objet de faible masse près de chez nous est plus plausible.

« Je pense que la possibilité que le Soleil puisse héberger un compagnon d’un autre genre n’est pas une idée folle», a déclaré M. Kirkpatrick. « Il pourrait s’agir d’un objet éloigné dans un monde plus stable, à l’orbite plus circulaire qui est passé inaperçu jusqu’à maintenant. »

Ned Wright, professeur d’astronomie et de physique à l’UCLA et le chercheur principal pour la mission WISE dit que WISE verra facilement un objet avec une masse de quelques fois celle de Jupiter et située à 25000 UA, comme l’a suggéré Matese.

« C’est parce que Jupiter est auto-lumineux comme une naine brune, dit M. Wright. «Mais pour des planètes moins massives que Jupiter dans le système solaire externe loin, WISE sera moins sensible. »

Cependant ni Kirkpatrick ni Wright ne pense que Némésis perturbe le nuage d’Oort et envoie des comètes vers la terre. Parce qu’ils envisagent une orbite plus bénigne, on préfère la dénomination « Tyché » (la bonne sœur).

Indépendamment de ce qu’ils s’attendent à trouver, la recherche WISE ne sera pas axée sur une région donnée du ciel.

«La grande chose au sujet de WISE, comme ce fut également le cas de 2MASS, est qu’il s’agit d’une cartographie générale du ciel », a déclaré M me Kirkpatrick. « Il y aura certaines régions telles que le plan galactique où les observations seront moins sensibles ou des champs plus encombré, mais nous allons chercher dans ces zones également. Alors, nous ne ciblons pas préférentiellement certaines directions. »

Nous pourrions ne pas avoir une réponse à la question Némésis avant la mi-2013. WISE doit scruter le ciel à deux reprises afin de générer les images espacées que les astronomes utilisent pour détecter les objets à l’extérieur du système solaire externe. Le changement d’emplacement d’un objet entre le moment de la première analyse et la seconde indique aux astronomes la localisation de l’objet et l’orbite.

« Je ne soupçonne pas que nous allons avoir terminé la recherche des objets candidats avant mi-2012, et alors nous pourrions avoir besoin d’au moins un an de temps pour terminer le suivi télescopique de ces objets », a déclaré M. Kirkpatrick.

Même si Némésis n’est pas trouvée, le télescope WISE contribuera à faire la lumière sur les coins les plus sombres du système solaire. Le télescope peut être utilisé pour rechercher des planètes naines comme Pluton qui orbitent autour du soleil hors du plan de l’écliptique du système solaire. Les objets qui composent le nuage d’Oort sont trop petits et trop lointains pour que WISE les voie, mais il sera en mesure de suivre les comètes et les astéroïdes potentiellement dangereux près d’eux.

Source: Space.com

 

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