La Terre a eu deux soleils

●Mathilde Fontez

Dans le ciel de nos ancêtres,un deuxième astre a brilléàcôtédu Soleil:une naine rouge qui traversait alors le système solaire...et ne fut sans doute pas la seule!

C'est en compilant toutes les données recueillies par les campagnes de recensement d'étoiles et en les explorant avec une méthode nouvelle,basée notamment sur l'étude des couleurs des astres,que Ralf Scholz,àl'Institut d'astrophysique de Potsdam(Allemagne),la repère fin 2013.Une toute petiteétoile,pesant 15%de la masse de notre Soleil et n'émettant qu'une faible lumière.Uneétoile naine rouge gravitant tout près de nous,à19 années-lumière,soit seulement 4 fois et demie plus loin que l'étoile la plus proche du système solaire,Proxima du Centaure.

在我们祖先的头顶上,除了太阳之外还有一个天体照耀着大地,那是一颗小红星,它曾经从太阳系外围掠过……也许它并不是唯一一颗进入过太阳系的恒星!

德国波茨坦天体物理学研究所的研究人员拉尔夫·肖尔茨,在收集了所有有关星宿普查数据并通过一种全新的方法对其进行研究之后(尤其是基于对星宿颜色方面的研究),于2013年年底发现了这颗小红星。这是一颗非常小的恒星,其质量约为太阳的15%,只能发出微弱的光芒。这颗小红星在离太阳系非常近的地方运转,与我们相距大约19光年,与距离太阳系最近的恒星比邻星相比,它的位置只远了4.5倍的距离。

Plusieurs équipes d'astronomes s'emploient aussitôt à l'étudier.Henri Boffin,àl'Observatoire européen austral(ESO),l'ajouteàla liste des cibles des télescopes Salt,en Afrique du Sud,et Magellan,au Chili.Michaël Gillon,àl'universitéde Liège,l'observe avec le téléscope Trappist,installéau Chili.Adam Burgasser,àl'universitéde Californie,utilise les puissants observatoires Lick(Californie)et Keck(Hawaï)pourétudier sa lumière,tout en se plongeant dans les archives...jusqu'à retrouver la trace de l'étoile sur une plaque photographique datant 1955,archivéeàl'observatoire du mont Palomar.

几支由天文学家组成的队伍立即着手对这颗小红星进行研究。欧洲南方天文台(ESO)的研究人员亨利·博芬将这颗小红星加入了非洲南部大型望远镜Salt望远镜和智利的麦哲伦望远镜的观测目标列表中。列日大学的科学家迈克尔·吉隆利用位于智利的特拉普望远镜对其进行观测。加利福尼亚大学的研究人员亚当·布尔加斯借助于加州的Lick望远镜和夏威夷的Keck望远镜对其光芒进行观察研究,并深入研究相关的档案……最后,他们重新发现了帕洛玛天文台在1995年已归档的照片底片上该恒星的运行轨迹。

Combinant toutes ces données,les astronomes dressent le portrait de l'étoile de Scholz—ils préfèrent vite ce surnomàsa vraie appellation:WISE J072003.20-084651.2.Ou plutôt des deuxétoiles de Scholz.Car la naine rouge,qui pèse en réalité8%de la masse du Soleil,n'est pas seule.Elle gravite avec une naine brune,un petit astre sombre,mi-étoile mi-planète,pesant 6%de la masse du Soleil.

Surtout-et c'est làque l'histoire commenceàdevenir vraiment intrigante–,elle se déplaceàseulement 11 000 km/h perpendiculairementànous...mais fileà300 millions de km/h dans la direction de la ligne de visée des télescopes.«L'étoile s'éloigne de nous de façon quasi parfaite»,constate Adam Burgasser.

结合这些数据,天文学家们开始对肖尔茨星进行描绘——比起这颗小红星的真实名称:WISE J072003.20-084651.2,他们更喜欢用肖尔茨星来命名它,或者称它为双肖尔茨星。因为这颗质量实际上仅为太阳8%的小红星并不是独自在太阳系中运行的,它的旁边还存在着一颗褐色的小伴星,这是一个介于恒星和行星之间的较暗天体,其质量只有太阳的6%。

故事到这里才真正开始变得有趣:这颗小红星仅以11 000公里的时速垂直地向我们靠近,然而从天文望远镜观察的角度看,却发现它正以3亿公里的时速飞离地球。亚当·布尔加斯称:“这颗恒星正以一种近乎完美的方式远离我们。”

Au printemps 2014,Eric Mamajek,spécialiste de la dynamique des astresàl'universitéde Rochester(Etats-Unis),est de passage au Chili pour discuter avec ses collègues de l'ESO.Le mouvement de l'étoile pique sa curiosité.Il intègre sa position et sa vitesse dans son modèle d'orbites galactiques...«Et vingt minutes après le début de notre conversation,la réponse tombe»,se souvient-il.«La trajectoire de l'étoile montre qu'elle est entrée dans le système solaire!»

Les astronomes simulent 10 000 orbites possibles pour l'étoile,tenant compte du champ gravitationnel de la Voie lactée et des incertitudes des mesures.Résultat:l'étoile de Scholz et sa sombre compagne se sont approchées jusqu'à52 000 unités astronomiques du Soleil.Elles sont donc entrées dans le nuage d'Oort,cette zone reculée de notre monde oùorbitent des milliers de milliards de comètes.

2014年春天,美国罗切斯特大学天文学专家埃里克·玛玛杰克,因对这颗小红星的运行方式充满好奇,曾前往智利与欧洲南方天文台的同事们进行研讨。他将小红星的位置和速度归纳到银河系运行的轨道模型中。埃里克·玛玛杰克回忆道:“在进行了20分钟的讨论后,我们得出了结论:小红星的运行轨迹表明它曾经进入太阳系!”

天文学家在考虑到银河系的重力场以及测量的不确定性的基础上,模拟出了10 000个小红星可能运行的轨道。结果表明,肖尔茨星和它的伴星曾经到达过距离太阳52 000个天文单位的地方,也就是说它们已经进入过奥尔特云团,该云团在离地球非常遥远的地方,周围运行着无数的彗星。

L'étoile de Scholz a donc visitéle système solaire...il y a 70 000 ans.70 000:le nombre paraît presque erronétant les astronomes sont habituésàmanier les millions d'années.

Au moment oùles premiers Homo sapiens commençaientàpeupler notre planète,le système solaire a donc eu deux soleils.Les Terriens d'alors pourraient avoir brièvement aperçu la naine rouge traverser la constellation de la Grande Ourse.«Elle est très peu lumineuse:au plus près du Soleil,elle devait avoir une magnitude 50 fois plus faible que lesétoiles visiblesàl'oeil nu»,explique Eric Mamajek.«Mais nos ancêtres ont pu la voir lors de seséruptions...Durant quelques minutes ou quelques heures,elle devaitêtre assez brillante!»

因此说,肖尔茨星在7万年前就已经造访过太阳系了。7万年似乎是一个错误的数字,因为对于天文学家而言,他们早已习惯了使用数百万年这一概念。

几乎在人类开始在地球上生存的同时,太阳系就已经有两个太阳了。那时人们或许可以通过大熊星座看到小红星。埃里克·玛玛杰克解释说:“位于太阳附近的小红星只能发出微弱的光芒,它比那些可以用肉眼看见的恒星的星级低了50倍。然而,当火焰持续喷发几分钟到数小时的时候,这颗小红星会一时间熠熠生辉,我们的祖先应该曾经能够看到它。”

L'étoile a ainsi passédeux mille ans dans notre monde,bousculant au passage quelques milliers de comètes,mais sans faire trop de dégâts.«Elle est passée dans la partie externe du nuage d'Oort,très diluéàcet endroit»,précise Henri Boffin.«Elle n'a provoquéaucune pluie de comètes qui aurait pu toucher le système solaire interne.»Dommage...Car c'est le rêve des astronomes:trouver une corrélation entre le passage d'uneétoileétrangèreàproximitédu Soleil et la présence de cratères sur le sol terrestre,voire des extinctions d'espèces.

小红星就这样在太阳系停留了2000年,它的到来打乱了成千上万个彗星的运行,然而并没有造成太大的损害。亨利·博芬更加明确地说道:“小红星在太阳系外围飞驰而过,因此对奥尔特云团产生的影响微不足道。它不会引发任何形式的彗星雨,从而也不会触及太阳系的内部。”这是一件遗憾的事情,因为天文学家的梦想就是找到太阳附近外星系的运行轨迹与地球表面的陨坑现象甚至是物种灭绝现象之间的关联性。

Mais ce n'est que le début.La recherche d'autresétoiles visiteuses est lancée.«Dans un rayon de 20 années-lumière autour du Soleil,trois ou quatreétoiles et plusieurs dizaines de naines brunes pourraient nous avoiréchappé»,précise Adam Burgasser.«Le satellite Gaia,qui cartographie la Voie lactée depuis décembre 2013,devrait pouvoir les détecter.»

Car les statistiques sont là:les modèles de la galaxie prédisent que 12étoiles pénètrent le système solaire chaque million d'années.L'étoile de Scholz n'était sans doute pas la première,ni la dernière,àvenir faire un tour dans notre monde.

然而,这只是一个开始。天文学家们已经开始研究造访太阳系的其它恒星。亚当·布尔加斯称:“以太阳为中心,在其周边20光年的半径范围内,有三四颗恒星和几十个褐色小星星在朝着我们越来越远的方向运行。2013年12月发射的用于绘制银河系构成的盖亚卫星可以检测到这一现象。”

统计数据确而无疑:根据已有的银河系模型,我们可以预测,每百万年便会有12颗恒星进入到太阳系中。因此,肖尔茨星或许不是第一颗也不会是最后一颗造访太阳系的恒星。