Les astronomes ont identifié un système quadruple d’étoiles remarquablement dense, TIC 120362137, si étroitement compacté que ses étoiles intérieures pourraient s’insérer dans l’orbite de Mercure autour de notre Soleil. La découverte, réalisée à l’aide du vaisseau spatial TESS de la NASA, constitue l’exemple le plus proche connu d’une configuration « 3+1 » : trois étoiles en orbite rapprochée, avec une quatrième en orbite à une plus grande distance.
Dévoiler la complexité du système
La structure du système est hiérarchique : un trio intérieur serré d’étoiles entouré d’une quatrième étoile plus éloignée. L’étoile la plus externe orbite à peu près à la même distance du triplet que Jupiter de notre Soleil, tandis que le trio interne est comprimé dans une zone plus petite que l’orbite de Mercure. Cette extrême compacité le rend unique parmi les systèmes à quatre étoiles connus.
Pourquoi cette découverte est importante
La rareté de telles configurations fait du TIC 120362137 un sujet de recherche précieux. Son étude aidera les scientifiques à affiner leur compréhension de comment les étoiles se forment dans des environnements surpeuplés et de la manière dont les systèmes multi-étoiles peuvent rester stables pendant des milliards d’années. L’extrême proximité de ces étoiles remet en question les modèles existants et offre un laboratoire naturel pour tester les interactions gravitationnelles.
Le processus de découverte
Les premières observations de TESS ont montré des baisses régulières de luminosité, indiquant des étoiles binaires à éclipses (deux étoiles passant l’une devant l’autre). Une analyse plus approfondie a révélé des événements de gradation supplémentaires et périodiques, suggérant la présence d’une troisième étoile. Ce n’est que lorsque les données spectroscopiques détaillées du télescope de Tillinghast ont confirmé l’existence d’une quatrième étoile.
“Par une simple inspection des premières données TESS, nous avons réalisé que TIC 120362137 est un système triple étoile compact, étanche et à triple éclipse”, a déclaré le chef d’équipe Tamás Borkovits.
Destin à long terme : un système nain blanc binaire
Des simulations informatiques révèlent le sort ultime du système. Au cours de centaines de millions d’années, les trois étoiles intérieures fusionneront au travers d’interactions binaires successives, pour finalement former une seule étoile massive. Cette étoile s’effondrera alors en naine blanche. La quatrième étoile, lointaine, suivra un chemin similaire, créant un système binaire final de deux naines blanches en orbite l’une autour de l’autre en seulement 44 jours.
“Tout d’abord, l’étoile la plus massive… atteindra l’état de géante rouge. Dans cet état, elle fusionnera avec sa compagne… Puis, dans environ 276 millions d’années… cette nouvelle étoile fusionnée… fusionnera avec le troisième composant stellaire”, a expliqué Borkovits.
Cette découverte met en évidence l’évolution chaotique mais prévisible des systèmes à étoiles multiples, où les interactions gravitationnelles entraînent des changements spectaculaires à l’échelle du temps cosmique. Le résultat final sera un binaire compact de restes stellaires, témoignage des forces dynamiques en jeu dans l’univers.
