Voici pourquoi nous ne savons toujours pas combien de systèmes solaires sont dans la Voie lactée

Nous appelons notre propre système solaire comme le Système solaire, et dans un sens, c'est le seul du genre. Pendant des siècles, notre soleil était connu sous le nom de Sol, latin pour le soleil et l'équivalent romain du dieu du soleil grec Helios. En tant que tel, notre système vedette, avec ses huit planètes et cinq planètes nains en orbite autour du centre, est vraiment le seul système solaire existant. Mais en réalité, il y a une quantité impensable de systèmes d'étoiles similaires répartis dans l'univers.

Un système d'étoiles fait référence à une collection de planètes, de météores ou d'autres objets qui orbitent une étoile ou un groupe d'étoiles. Certains d'entre eux incluent un objet stellaire central comme le nôtre, mais il y a eu jusqu'à sept étoiles observées dans un seul système. On pense que notre propre galaxie, la Voie lactée, accueille entre 100 et 400 milliards d'étoiles, mais il n'y a aucun moyen de connaître le chiffre exact. De même, il n'y a aucun moyen de savoir avec certitude combien de systèmes étoiles existent dans notre propre galaxie.

Mais pourquoi? Si nous pouvons identifier la plus grande structure connue de l'univers à 10 milliards d'années-lumière (une année légère équivaut à 5,88 billions de miles), nous pouvons sûrement au moins nous approcher du nombre de systèmes étoiles de la Voie lactée? Il s'avère que ce n'est pas si simple. En fait, jusqu'à il y a 33 ans, nous ne connaissions pas une seule planète en dehors de notre propre système solaire, sans parler d'un système complet de planètes en orbite. En tant que tel, l'identification de ces systèmes étoiles est toujours un travail en cours.

Il est impossible de saisir la véritable échelle de l'univers et de notre place minuscule. Il est difficile d'essayer de comprendre notre propre galaxie, qui mesure 100 000 années-lumière, est difficile. La Voie lactée peut être relativement petite par rapport aux autres galaxies, mais c'est toujours une immense collection d'étoiles. Bien sûr, les étoiles signifient des systèmes d'étoiles, et entre 100 et 400 milliards d'étoiles dans la Voie lactée, il y a aussi beaucoup de systèmes étoiles dans notre galaxie. Combien? Bien qu'il y ait évidemment une réponse à cette question, notre propre compréhension de cela évolue constamment.

Nous avons une compréhension assez solide du système vedette le plus proche du nôtre. Alpha Centauri est à environ 4,2 années-lumière de notre planète et est composé de trois étoiles, Alpha Centauri A (Rigil Kentaurus), B (Toliman) et C (Proxima Centauri), ce qui en fait un système multi-étoiles contrairement à la nôtre. Ce système comprend deux planètes confirmées et trois planètes suspectées, dont trois en orbite alpha centauri c tandis que deux orbit-alpha centauri B.

Alpha Centauri n'est pas non plus le seul système étoile que nous ayons identifié dans ce type de détail. En 2023, les scientifiques ont découvert un système solaire à six plans à 100 ans dans les Berenices de la constellation. Résultat d'une collaboration entre TESS de la NASA et les missions Cheops de l'Agence spatiale européenne, la découverte a révélé un rare exemple de système en synchronisation, ce qui signifie que les planètes ont toutes orbit la star centrale en synchronie les unes avec les autres.

Mais bien que nous puissions faire des découvertes si fascinantes, il reste impossible de dire avec certitude combien de ces types de systèmes étoiles existent réellement au sein de notre galaxie, en partie à cause de sa taille.

Un défi majeur auquel sont confrontés les scientifiques qui espèrent identifier les systèmes étoiles dans notre galaxie est tout simplement la taille de la voie lactée elle-même. Nous savons que la majorité des étoiles de notre galaxie ont probablement des planètes en orbite autour d'eux, ce qui signifierait que la Voie lactée abrite potentiellement des milliards de systèmes vedettes. Mais actuellement, seulement environ 5 000 autres étoiles avec des planètes en orbite ont été découvertes et cataloguées.

Bien sûr, avec notre galaxie aussi vaste qu'elle est, ce n'est qu'une fraction du total des systèmes étoiles qui existent dans les limites de la galaxie. La Voie lactée est pleine d'innombrables objets cosmiques en dehors des étoiles, y compris des planètes, des météores et des trous noirs. La cartographie même de petites parties d'une zone aussi colossale avec une telle densité d'objets est une tâche gigantesque en soi, nécessitant une quantité incroyable de ressources. En tant que tel, il faudra probablement un certain temps avant d'avoir une solide compréhension du nombre de systèmes solaires dans notre galaxie. Mais ce n'est pas seulement la taille de la voie lactée qui rend difficile l'identification de ces systèmes étoiles.

Découvrir les étoiles est une pièce du puzzle de détection, mais la détection des planètes est l'autre. Mis à part la taille de la Voie lactée et la quantité d'étoiles pure en son sein, une partie du problème avec l'essai de déterminer le nombre de systèmes d'étoiles existe dans notre galaxie est que les étoiles elles-mêmes sont extrêmement brillantes, ce qui rend très difficile la repérer des planètes et d'autres objets sur leur orbite – d'autant plus que nous visons ces étoiles lointaines depuis des années-lumière.

Notre système solaire existe dans l'un des petits bras en spirale de la Voie lactée – le bras Orion-Cygnus – qui rayonne du centre de la galaxie. Bien que nous puissions utiliser notre point de vue pour voir certains éléments de la galaxie environnante, il devient incroyablement difficile d'identifier des objets cosmiques spécifiques dans les systèmes d'étoiles à des années-lumière, même s'ils existent dans notre propre galaxie.

Ce n'est qu'en 1992 que les astronomes Aleksander Wolszczan et Dale Fraine ont utilisé le radiotélescope Arecibo – qui s'est ensuite effondré après avoir été rendu célèbre par James Bond – pour confirmer les premières exoplanètes en orbite autour du Pulsar PSR B1257 + 12, qui se trouve 2 300 années-lumière loin de notre planète. Trois ans plus tard, la chasse à la toute première planète en orbite autour d'une étoile semblable à un soleil a été terminée lorsque, en janvier 1995, l'étudiant diplômé Didier Queloz et son conseiller, Michel Mayor, ont confirmé l'existence d'une planète transitant une star appelée 51 Pegasi. Depuis lors, il y a eu plusieurs découvertes tout aussi excitantes, mais la technologie qui permet de telles découvertes est encore nouvelle, ce qui signifie que notre recherche d'exoplanètes et de leurs systèmes étoiles ne fait vraiment que commencer.

Nous n'avons peut-être pas encore de chiffre exact sur le nombre de systèmes étoiles de la Voie lactée, mais nous avons fait des progrès significatifs depuis que la première exoplanet a été découverte. Le télescope spatial Kepler de la NASA, par exemple, nous a permis d'identifier plusieurs planètes dans d'autres systèmes étoiles. Lancé le 6 mars 2009, le télescope a été utilisé pour rechercher une section de la Voie lactée pour les planètes de la taille de la terre en orbite autour d'autres étoiles. En août de l'année suivante, les chercheurs de la NASA ont publié les résultats de la mission, qui ont montré que Kepler avait découvert le tout premier système d'étoiles avec plusieurs planètes en orbite autour de la même star, Kepler-9.

Au cours des neuf prochaines années, les résultats de la mission Kepler ont montré que la Voie lactée abrite des milliards d'exoplanètes, ce qui signifie qu'il y a plus de planètes dans notre galaxie que les étoiles. Mais il s'agit à peine d'une fraction des milliards de planètes et de systèmes planétaires. En tant que tel, même avec les neuf ans de Kepler dans l'espace profond, nous ne sommes toujours pas proches d'un nombre fiable en ce qui concerne la prise en compte de tous les systèmes d'étoiles existant dans la Voie lactée.

Essentiellement, alors, la quantité de systèmes d'étoiles connus de la Voie lactée évolue constamment à mesure que nous découvrons et observons de nouvelles zones de notre galaxie. Pendant tout ce temps, le nombre total de systèmes solaires de la Voie lactée reste insaisissable – du moins pour l'instant.