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Quand nous parlons de notre propre système solaire , nous faisons référence à la collection unique de huit planètes et de cinq planètes naines qui gravitent autour de notre Soleil – Sol, le nom latin de l’étoile qui est la pièce maîtresse de l’astronomie humaine depuis des millénaires. Pourtant, ce n'est qu'un des milliards de systèmes similaires disséminés à travers le cosmos.
Un système stellaire est un groupe de planètes, de météoroïdes ou d'autres corps liés à une étoile ou, dans certains cas, à plusieurs étoiles. Certains systèmes contiennent un seul corps lumineux, tandis que d'autres, comme le système Trappist-1, comptent jusqu'à sept étoiles en orbite les unes avec les autres. On estime que la Voie Lactée elle-même héberge entre 100 et 400 milliards d'étoiles, mais le nombre exact reste insaisissable, tout comme le décompte de ses systèmes stellaires.
Pourquoi, alors, ne pouvons-nous pas simplement extrapoler à partir de notre connaissance de la taille de la galaxie et de la présence d’exoplanètes pour arriver à un chiffre fiable ? La réponse réside dans l'ampleur de la Voie Lactée et la difficulté de détecter des planètes autour d'étoiles lointaines, un défi qui préoccupe les astronomes depuis plus de trois décennies.
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Notre galaxie s’étend sur environ 100 000 années-lumière, une distance qui semble déjà presque insondable. Même sur cette étendue, la Voie Lactée contient un nombre impressionnant d’étoiles, et chacune de ces étoiles héberge probablement son propre système planétaire. Cependant, nos connaissances actuelles évoluent encore.
Le système multi-étoiles le plus proche, Alpha Centauri , se trouve à 4,2 années-lumière et comprend trois étoiles :AlphaCentauriA, B et la faible ProximaCentauri. Deux planètes confirmées orbitent autour de ProximaCentauri, et une poignée de candidats supplémentaires orbitent autour d'AlphaCentauriB, offrant un aperçu de la diversité des systèmes proches.
En 2023, les astronomes ont annoncé la présence d’un système de six planètes situées à 100 années-lumière dans la constellation de ComaBérénices. Une collaboration entre le Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la NASA et la mission CHEOPS de l'Agence spatiale européenne a révélé un système « synchronisé » dans lequel les planètes tournent autour de leur étoile dans une configuration résonnante :une architecture cosmique rare qui démontre davantage la variété des systèmes planétaires dans notre galaxie.
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L’un des plus grands obstacles au catalogage des systèmes solaires est simplement la taille de la Voie Lactée. Si la majorité de ses 100 à 400 milliards d’étoiles hébergent des planètes, la galaxie pourrait contenir des milliards de systèmes planétaires. Pourtant, à ce jour, les astronomes ont confirmé un peu plus de 5 000 étoiles en orbite autour de planètes, soit une infime fraction du total.
Cartographier ne serait-ce qu'une petite partie de la galaxie est une tâche énorme, compte tenu de sa densité d'étoiles, de planètes, d'astéroïdes et de restes sombres comme les trous noirs. Le grand volume de données requis, associé à des ressources d'observation limitées, signifie qu'un recensement complet des systèmes solaires restera probablement un objectif à long terme.
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Les étoiles sont brillantes, ce qui rend difficile la détection de la faible lumière réfléchie ou bloquée par les planètes en orbite, surtout lorsque ces étoiles se trouvent à des milliers d’années-lumière. Notre système solaire se trouve dans le bras Orion-Cygnus de la Voie lactée, une région qui offre une vue relativement claire des étoiles proches mais qui rend néanmoins l'identification de planètes lointaines une tâche formidable.
Ce n’est qu’en 1992 que les astronomes Aleksander Wolszczan et DaleFrail ont utilisé le radiotélescope d’Arecibo pour confirmer la présence des premières exoplanètes en orbite autour du pulsar PSRB1257+12, situé à 2 300 années-lumière de la Terre. Trois ans plus tard, Didier Queloz et MichelMayor, étudiants diplômés, annonçaient la découverte de 51Pegasib, la première planète trouvée en orbite autour d'une étoile semblable au Soleil. Ces avancées ont ouvert la porte à une nouvelle ère de la science des exoplanètes.
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Bien qu’un décompte définitif des systèmes solaires reste hors de portée, les missions de la NASA ont considérablement élargi notre inventaire. Le télescope spatial Kepler, lancé le 6 mars 2009, a été le premier à rechercher des planètes de la taille de la Terre autour d'autres étoiles. En 2010, Kepler a annoncé la découverte de Kepler‑9, le premier système multiplanétaire identifié par la mission.
Au cours de sa mission de neuf ans, Kepler a révélé que la Voie lactée héberge des milliards d’exoplanètes, soit plus qu’il n’y a d’étoiles. À ce jour, la NASA a répertorié plus de 7 400 exoplanètes confirmées dans plus de 5 000 systèmes planétaires, et des études en cours ciblent des mondes rares qui remettent en question notre compréhension de la formation planétaire.
Étant donné que le nombre de systèmes connus est continuellement mis à jour à mesure que de nouvelles observations arrivent, le nombre total de systèmes solaires dans la Voie lactée reste un chiffre insaisissable, du moins pour le moment.