Nichée dans la constellation Coma Bérénices, à seulement 105 années-lumière de la Terre, l’étoile HD 110067 est un joyau caché de la Voie Lactée. Cette étoile mère a guidé sa portée de six exoplanètes vers orbite dans une valse cosmiqueverrouillé dans un timing rythmique par les forces gravitationnelles. Une telle synchronicité demande de la pratique, mais de nouvelles recherches suggèrent que l’élégant système de sextuplés de la star pourrait être des milliards d’années plus jeune qu’on ne le pensait auparavant. Si tel est le cas, cela pourrait réduire le nombre de candidats pour des planètes propices à la vie dans ce système anormal.
Des études antérieures utilisant le diagramme de Hertzsprung-Russell – un graphique éprouvé qui retrace l’âge d’une étoile en fonction de sa luminosité et de sa température – plaçaient l’étoile à environ 8 milliards d’années. Mais pour les étoiles moins massives que le Soleil, cette méthode peut échouer, selon Klaus-Peter Schröderastronome à l’Université de Guanajuato au Mexique.
Schröder et ses collègues ont donc entrepris de réévaluer l’âge de la star en examinant d’autres caractéristiques : son niveau d’activité et son taux de rotation. Leur nouvelle étude place HD 110067 à un âge relativement vif de 2,5 milliards d’années, soit environ 5,5 milliards d’années de moins que ce qui était initialement estimé. Les recherches de l’équipe ont été publiées le 22 novembre dans la revue Astronomy & Astrophysics.
Rencontre avec les stars
L’équipe a d’abord évalué l’activité de l’étoile en analysant les longueurs d’onde du calcium ionisé, un élément que les télescopes peuvent facilement repérer dans les atmosphères stellaires chaudes. Comme une star champs magnétiques génèrent de l’énergie et chauffent ses couches externes, les atomes de calcium sont excités et émettent une couleur de lumière distincte. Plus l’étoile est jeune, plus l’émission détectée par les chercheurs est forte.
« Une star comme la nôtre soleil qui est à mi-chemin de son cycle de vie et qui est modérément active », a déclaré Schröder. « Mais cette étoile est beaucoup plus active que cela. »
Ensuite, l’équipe a analysé le « spin-down » de l’étoile – un freinage progressif de la rotation que subissent toutes les étoiles. HD 110067 met environ 20 jours terrestres pour effectuer une rotation, ce qui le place aux premiers stades de sa décélération. (À titre de comparaison, le soleil plus âgé et plus lent met au moins 27 jours pour tourner une fois sur son axe, selon NASA.) Grâce à ces informations, les chercheurs ont recherché des étoiles analogiques – telles que le sosie stellaire Sigma Draconis dans la constellation nord de Draco – pour se concentrer sur l’époque de la vie de HD 110067.
« Comme ces étoiles ont des trajectoires d’évolution et des taux de rotation similaires, nous pouvons comprendre à quel point se trouve l’étoile au cours de sa vie », a déclaré l’auteur principal de l’étude. Maddie Loupienétudiant en master d’astronomie à la Sorbonne Université de Paris. Les raies calciques et la vitesse de rotation ont conduit l’équipe à calculer un âge d’environ 2,5 milliards d’années pour HD 110067, soit environ 800 millions d’années.
Même si cette mesure pourrait être plus précise, elle dresse toujours un portrait beaucoup plus réaliste de l’âge de l’étoile que le chiffre dérivé du diagramme de Hertzsprung-Russell, selon Adam Burgasserun chercheur sur les étoiles hôtes d’exoplanètes à l’Université de Californie à San Diego qui n’a pas participé à la recherche.
« Cette équipe a vraiment fait preuve de diligence raisonnable pour vérifier l’âge de la star avec des méthodes robustes », a déclaré Burgasser. Cette estimation plus précise devrait également aider les astronomes à comprendre comment les exoplanètes entourant l’étoile ont évolué, a-t-il ajouté.
Possibilités de vie ?
Le fonctionnement parfait des planètes de HD 110067 ne nécessite pas nécessairement une parentalité à long terme de la part d’une étoile d’âge moyen. Selon Schröder, il aurait fallu à peine 1 milliard d’années à certaines planètes intérieures pour commencer à répéter leur danse prudente à travers un phénomène gravitationnel appelé verrouillage des marées – ce qui signifie qu’un côté d’une planète fait perpétuellement face à son étoile hôte, un peu comme le face fixe de la lune terrestre.
La jeunesse inattendue de HD 110067 pourrait également jeter un nouvel éclairage sur les environnements des exoplanètes. Jusqu’à présent, les six planètes connues du système orbitent à proximité de leur étoile mère, où les conditions sont trop torrides pour que la vie puisse apparaître. Mais les méthodes actuelles de détection d’exoplanètes privilégient les planètes aux orbites plus petites. D’autres planètes pourraient encore tourner plus loin de HD 110067 dans sa zone habitable et avoir par conséquent des climats plus doux, a déclaré Schröder.
Mais la température n’est qu’un facteur parmi d’autres ; les jeunes stars crachent aussi doses mortelles de rayons X et gamma. À son tour, l’âge nouvellement affiné de HD 110067 pourrait limiter la possibilité de vie sur ces mondes extraterrestres invisibles.
