Publié le 2024-02-29 16:32:00. Des recherches récentes révèlent que notre système solaire est encore marqué par le passage, il y a des millions d’années, d’étoiles massives, laissant une empreinte durable sur les nuages de gaz et de poussière qui l’entourent.
Le système solaire est immergé dans un environnement interstellaire complexe, façonné par des événements cosmiques passés. Une étude menée par l’Université du Colorado à Boulder a mis en évidence l’influence persistante de deux étoiles massives qui ont frôlé notre système il y a environ 4,5 millions d’années.
Selon les chercheurs, le Soleil évolue au sein de ce qu’ils appellent les « nuages interstellaires locaux », une région principalement composée d’hydrogène et d’hélium, s’étendant sur une distance considérable d’environ 280 milliards de kilomètres (30 années-lumière). Au-delà de cette zone, le système solaire se trouve dans la « bulle chaude locale », caractérisée par une faible densité de gaz et de poussières.
L’étude, publiée dans The Astrophysical Journal, a été dirigée par Michael Shull et s’appuie sur des modèles mathématiques pour reconstituer l’histoire de cet environnement cosmique. Les analyses se concentrent sur deux étoiles en particulier : Epsilon Canis Majoris et Beta Canis Majoris, situées dans la constellation du Grand Chien.
Les calculs suggèrent que ces deux étoiles sont passées à une distance comprise entre 30 et 35 années-lumière du Soleil. Durant leur proximité, ces étoiles, bien plus chaudes que notre Soleil, ont émis un rayonnement ultraviolet intense qui a ionisé les nuages locaux, c’est-à-dire qu’elles ont arraché des électrons aux atomes d’hydrogène et d’hélium. Cette altération est encore détectable aujourd’hui.
Les observations réalisées grâce à des instruments comme le télescope spatial Hubble ont révélé qu’environ 20 % des atomes d’hydrogène et 40 % des atomes d’hélium présents dans les nuages interstellaires locaux sont ionisés, une proportion particulièrement élevée qui intriguait la communauté scientifique depuis des décennies.
Pour expliquer ce phénomène, l’équipe de Shull a identifié au moins six sources potentielles contribuant à l’ionisation, notamment trois naines blanches et la bulle chaude locale, formée par l’explosion de dix à vingt supernovae. Ces explosions ont réchauffé le gaz contenu dans la bulle, qui continue d’émettre des rayons ultraviolets et des rayons X, maintenant ainsi une température élevée dans les nuages environnants.
Epsilon et Beta Canis Majoris auraient contribué de manière significative à l’ionisation des nuages locaux, au même titre que les gaz chauds de la bulle locale. Ces étoiles, aujourd’hui distantes de plus de 400 années-lumière, sont des géantes bleues, caractérisées par une courte durée de vie et une activité intense. Elles possèdent une masse environ 13 fois supérieure à celle du Soleil et atteignent des températures de surface de 21 000 à 25 000 degrés Celsius (38 000 à 45 000 degrés Fahrenheit), contre 5 500 degrés Celsius (10 000 degrés Fahrenheit) pour notre Soleil.
L’ionisation observée dans les nuages locaux devrait progressivement diminuer au fil des millions d’années, à mesure que les atomes retrouveront les électrons perdus dans l’espace. Epsilon et Beta Canis Majoris finiront également par épuiser leur carburant et exploser en supernovae dans les prochains millions d’années, un événement spectaculaire qui illuminera le ciel, bien que sans danger pour la Terre, selon Shull : « Une supernova qui exploserait si près éclairerait le ciel. Ce sera très lumineux, mais suffisamment loin pour ne pas être mortel. »
Cette étude a été menée en collaboration avec Rachel Curran de l’Université de Caroline du Nord, Michael Topping de l’Université de l’Arizona et Jonathan Slavin du Harvard et Smithsonian Center for Astrophysics.
Pour aller plus loin
