Le Soleil aurait eu une jumelle à sa naissance, et nous l'aurions retrouvée

Notre Soleil est né avec au minimum un jumeau, les scientifiques en sont désormais quasiment sûrs. Mais où est donc passé ce jumeau qui a quitté notre système solaire il y a bien longtemps maintenant ? 

Naissance des étoiles

En 2017, les chercheurs américains Sarah Sadavoy et Steven Stahler arrivaient à une conclusion tout à fait surprenante. Après avoir observé en profondeur le nuage moléculaire de Persée, les deux chercheurs avaient créé plusieurs modèles mathématiques pour tenter d'expliquer la formation des étoiles de ce secteur. Leurs résultats furent inattendus : les étoiles de masse voisine de celle du Soleil naissent par deux. Si l'on veut être plus précis, elles se forment en étoiles binaires éloignées l'une de l'autre d'au moins 500 fois la distance de la Terre au Soleil, et à l'intérieur d'un coeur gazeux qui prend la forme d'un oeuf.

La théorie affirmant que toute étoile est à l'origine double n'est donc pas d'aujourd'hui, mais des éléments viennent l'éclairer et lui donner une nouvelle ampleur. Le Soleil, à la lumière de ces nouveaux éléments, aurait donc pu avoir un compagnon de masse similaire au tout début de son existence. 

À la recherche des traces du jumeau égaré

Nous en savons tous les ans davantage sur le Soleil, notamment avec l'Advanced Technology Solar Telescope, le plus grand télescope solaire au monde, installé à 3 000 m d'altitude sur le sommet du volcan Haleakalā (île hawaïenne de Maui). Maintenant, il nous tarde d'en apprendre davantage sur la façon dont il est né, et avec quelle autre étoile.

Si jumeau il y a eu, il est fort probable qu'il se soit détaché de son orbite avec notre soleil il y a environ 4,5 milliards d'années. Comment alors pouvons-nous retrouver la trace de ce jumeau qui a dû faire son petit bonhomme de chemin depuis ? Nous pouvons nous intéresser aux débris qui résident dans le nuage d'Oort. Cet endroit mystérieux, se trouvant aux limites extérieures de l'influence de notre Soleil, comporte des objets divers tels que des comètes, ou encore des roches spatiales. Tous ces objets sont très éloignés de notre Soleil, et subissent à peine la gravité de notre étoile, ce qui suffit pourtant à leur faire conserver leur orbite. Certains dérivent à une distance 100 000 fois plus éloignée du Soleil que notre Terre ! Pour bien se rendre compte de ces distances vertigineuses, vous pouvez vous repérer grâce aux différentes images de ce lien.

Quel rapport alors entre ce nuage et le jumeau de notre Etoile ? Le nuage d'Oort reste un mystère à l'heure actuelle. La seule chose dont les scientifiques sont certains, c'est ce que ce nuage renforce la théorie du compagnon initial du Soleil. La revue The Astrophysical Science a en effet récemment publié une étude qui indique qu'un compagnon binaire et temporaire du Soleil, de masse égale à notre étoile, aurait augmenté la probabilité de former la population observée dans le nuage d'Oort. Les auteurs de la théorie en question, Loeb et Siraj, nous expliquent cela : 

Les systèmes binaires sont beaucoup plus efficaces pour capturer des objets que les étoiles simples. Si le nuage d'Oort s’était bien formé comme observé, cela impliquerait que le Soleil avait en fait un compagnon de masse similaire qui a été perdu avant que le Soleil ne quitte son amas de naissance.

Quelle potentielle étoile serait la jumelle de notre Soleil ? 

Puisque le nuage d'Oort semble confirmer la théorie initiale du jumeau de notre Soleil, notre enquête nous emmène maintenant dans la constellation du Paon, que l'on peut voir si l'on séjourne en dessous de l'équateur. La constellation n'est pas très lumineuse, mais elle se repère grâce à son étoile la plus lumineuse, à savoir l'étoile Alpha Pavonis. Cette sous-géante bleue est environ 5 fois plus massive que le Soleil. Pourtant, cette étoile, aussi lumineuse soit-elle, n'est pas la star de la constellation. Celle qui nous intéresse se nomme HD186302, et elle est située à 184 années lumières environ de notre système solaire. C'est du moins ce que nous apprennent les résultats du projet AMBRE, dont l'étude a été publiée sur le site ArXiv. Ce projet vise à trouver les frères et soeurs solaires (c'est à dire des étoiles qui se sont formées dans le même amas que le Soleil) les plus proches de nous.

Parmi les quelques 17 000 étoiles caractérisées dans le cadre du projet AMBRE, 4 candidates potentielles ont été retenues. Ces dernières possédaient, entre autre, des âges stellaires compatibles avec l'âge solaire. Enfin, parmi ces quatre dernières candidates encore en lice, HD186302, l'étoile située dans la constellation du Paon, est celle qui possède le plus de caractéristiques avec notre soleil. Elle pourrait donc bien être la jumelle de notre Soleil, bien que tous deux se soient perdus de vue depuis un long moment.