Alpha Centauri (α Centauri, abrégé en α Cen, selon la désignation de Bayer), en français Alpha du Centaure, est le système stellaire et planétaire le plus proche du système solaire. Il est situé à -lumière () du Soleil. Il s’agit d’un système à trois étoiles : α Centauri A (officiellement Rigil Kentaurus), α Centauri B (officiellement Toliman) et α Centauri C (officiellement Proxima Centauri) et au moins une planète.
Alpha Centauri A et Alpha Centauri B sont les deux étoiles principales qui forment une étoile double, là où Alpha Centauri C est une naine rouge bien moins lumineuse, qui est l'étoile la plus proche du SoleilMarc Séguin et Benoit Villeneuve, Astronomie et astrophysique, éditions du Renouveau pédagogique, page 9..
Alpha Centauri A et B sont des étoiles semblables au Soleil (classes G et K). Ensemble, elles forment l'étoile binaire Alpha Centauri AB. À l'œil nu, ce système apparaît comme l'étoile la plus brillante de la constellation du Centaure, par sa magnitude apparente de -0,27, et (hormis le Soleil) la troisième plus brillante de tout le ciel (surclassée uniquement par Sirius et Canopus). Alpha Centauri est trop au sud pour être visible dans la majeure partie de l'hémisphère nord.
vignette|redresse=1.3|alt=|gauche|Tailles comparatives des étoiles du système d'Alpha du Centaure avec le Soleil.
Alpha Centauri A a 1,1 fois la masse et 1,519 fois la luminosité du Soleil et Alpha Centauri B est plus petite et plus froide, avec 0,907 fois la masse du soleil et 0,445 fois sa luminosité..
Alpha Centauri C, ou Proxima Centauri, est une naine rouge (classe M), petite et de faible luminosité. Bien que non visible à l'œil nu, elle est l'étoile la plus proche du Soleil à une distance de -lumière (1,30 pc) et légèrement plus proche de nous qu'Alpha Centauri AB.
Actuellement, la distance entre Proxima Centauri et Alpha Centauri AB est d'environ unités astronomiques (0,21 année-lumière)., ce qui équivaut à environ 430 fois le rayon de l'orbite de Neptune.
Proxima Centauri b est une exoplanète de la taille de la Terre située dans la zone habitable de Proxima Centauri. Elle a été découverte en 2016.
Le projet Breakthrough Starshot, lancé début 2016, a pour but l’exploration du système par des nanosondes.
Noms et désignations vignette|Constellation du Centaure. Le système est couramment désigné par sa désignation de Bayer, « Alpha Centauri ». Conformément à la convention du Washington Double Star Catalog, approuvée par l'Union astronomique internationale, les trois composantes stellaires sont respectivement désignées Alpha Centauri A, B et C.
Le système est également connu sous plusieurs noms traditionnels. Les noms « Rigil Kentaurus », « Toliman » et « Bungula » ont été introduits en Occident à une époque récente, à la suite de travaux historiques du et 27, certains de ces travaux n'étant pas toujours bien informés, ibid ..
« Rigil Kentaurus » est une transcription de l'arabe (), utilisé par les astronomes arabes et signifiant « le Pied du Centaure » (voir Rigel), ce nom étant lui-même directement traduit de Ptolémée. On trouve parfois (quoique plus rarement) la forme « Rigil Kentarus ». Ce nom est parfois (plus récemment) abrégé en « Rigil Kent ».. « Rigil Kentaurus » a finalement été adopté par l'Union astronomique internationale en 2016 pour désigner spécifiquement Liste publiée en 2017 , le processus s'est déroulé en 2016, voir ...
« Toliman » est une transcription de l'arabe () qui signifie « les Autruches ». Ce nom, originaire de la péninsule arabique et qui date d'avant la traduction des ouvrages grecs, a pu désigner alternativement plusieurs étoiles de l'actuelle constellation du Centaure, sans qu'on sache très bien aujourd'hui lesquelles exactement.
« Toliman » a finalement été attribué par l'Union astronomique internationale en 2018 pour désigner spécifiquement .
L'origine de « Bungula » est plus incertaine. Ce mot pourrait être une contraction de la lettre grecque beta (bien qu'il s'agisse d'Alpha du Centaure) et du mot latin signifiant « sabot ».
Finalement, « Proxima » est un mot latin signifiant « la plus proche ». Il a été donné peu après la découverte d'Alpha Centauri C, originellement sous la forme incorrecte « Proxima Centaurus » puis sous la forme correcte « Proxima Centauri », littéralement « [l'étoile] du Centaure la plus proche ».
L'étoile est parfois appelée « Proxima » tout court puisque c'est l'étoile la plus proche du système solaire (elle le restera pour encore environ ). Le nom « Proxima Centauri » a formellement été adopté par l'Union astronomique internationale en 2016.
Organisation du système
La structure hiérarchique globale du système peut se représenter ainsi :
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Alpha Centauri est un système à trois étoiles dont les deux étoiles principales, Alpha Centauri A et Alpha Centauri B, forment une étoile binaire, un système binaire. La désignation AB, ou plus ancienne A + B, désigne le centre de masse d'un système binaire principal par rapport à une ou plusieurs étoiles associées dans un système à plusieurs étoiles..
AB-C fait référence à Alpha Centauri C par rapport au système binaire central AB : étant donné la distance entre le centre de masse de AB (éloignées l'une de l'autre de moins de 36 UA) et le compagnon éloigné C (à UA de AB), le système binaire AB est parfois traité comme un seul objet gravitationnel.
Propriétés orbitales vignette|231x231px|Trajectoire d'Alpha Centauri B par rapport à A (fixée à l'origine des coordonnées), vue de la Terre (ellipse inclinée) et de face (ellipse horizontale). Les composants A et B d’Alpha Centauri ont une période orbitale de et leur orbite est modérément excentrique, e = 0,5179. Leur approche la plus proche est 11,2 UA (1,68 milliard de km), soit environ la distance entre le Soleil et Saturne, et leur séparation la plus éloignée est de 35,6 UA ( de km), soit environ la distance entre le Soleil et Pluton..
L’approche, ou périastre, la plus récente a été observée en et la prochaine le sera en . La séparation orbitale la plus éloignée, ou apoastre, a eu lieu en et la prochaine sera en 2075. La distance apparente entre A et B diminue rapidement, au moins jusqu'en 2019.
Alpha Centauri C se trouve à environ UA d’Alpha Centauri AB.. Cela équivaut à 0,21 année-lumière ou à de km, soit environ 5% de la distance entre Alpha Centauri AB et le Soleil.
Pendant longtemps, les estimations de la petite vitesse orbitale de Proxima autour de AB étaient insuffisamment précises pour déterminer si Proxima Centauri est liée au système Alpha Centauri ou est une autre étoile sans lien avec les deux autres et qui passe à faible vitesse. Mais depuis 2017, les mesures de vitesse radiale sont suffisamment précises pour prouver que Proxima Centauri et Alpha Centauri AB sont bien liées par gravitation.
La période orbitale de Proxima Centauri est d’environ ans, avec une excentricité de 0,50 ± 0,08 (à titre de comparaison, celle de la Terre est de 0,01, celle de Mercure est de 0,2). Son périastre est estimé à 4300 UA du foyer et son apoastre, à 13 000.
Propriétés physiques Les études astérosismiques, l'activité chromosphérique et la rotation stellaire (gyrochronologie) amènent à penser que le système d'Alpha Centauri AB est aussi ancien (ou légèrement plus vieux) que le nôtre.. Les estimations varient suivant la méthode employée : on obtient de 4,85 à d'années par les analyses astérosismiques..., 4,4 ± d'années déduite de l'activité chromosphérique., alors que la gyrochronologie donne 5 ± d'années. La théorie de l'évolution stellaire implique que les deux étoiles sont légèrement plus âgées que le Soleil, entre 5 et d'années, comme l'indiquent leurs caractéristiques de masse et spectrales..
Les paramètres orbitaux d'Alpha Centauri AB permettent de déterminer que la masse totale du système AB est d'environ 2 masses solaires (M☉).. Les masses stellaires moyennes sont respectivement de 1,09 et 0,90 M☉, bien que des masses légèrement supérieures aient été citées ces dernières années (1,14 et 0,92 M☉, soit un total de 2,06 M☉)..
Alpha Centauri A et B ont respectivement des magnitudes absolues de +4,38 et +5,71.
Alpha Centauri (AB) : le couple central d'étoiles et les planètes associées
vignette|droite|Position d'Alpha Centauri A et d'Alpha Centauri B.
Alpha Centauri A : sous-système principal
Alpha Centauri Aa : l'étoile principale
Alpha Centauri A, également appelé Rigil Kentaurus, est une étoile de la séquence principale du même type que le Soleil, c'est-à-dire une naine jaune., dont la classification stellaire est de type spectral G2 V ., légèrement plus grande et plus lumineuse que le Soleil. Alpha Centauri A est environ 10 % plus massive que le Soleil, avec un rayon environ 22 % plus grand.. Elle est la quatrième étoile la plus brillante du ciel nocturne, avec une magnitude apparente de -0,01, légèrement plus pâle qu'Arcturus qui brille d'une magnitude apparente de -0,04.
Alpha Centauri Ab (Candidat 1) 220px|vignette|droite|Découverte d'une possible exoplanète autour d'Alpha Centauri A, montrée ici en tant que C1 (2021).
En 2021, une exoplanète candidate appelée Candidat 1 (C1) est détectée autour d'Alpha Centauri A. Son orbite est estimée approximativement à avec une période d'environ un an, et sa masse entre celle de Neptune et la moitié de celle de Saturne. Il peut cependant s'agir d'un disque de poussière ou d'un artéfact ; en revanche, la possibilité que C1 puisse être une étoile en arrière-plan a été rejetéeAstronomers' hopes raised by glimpse of possible new planet Kevin Wagner's (lead author of paper?) video of discovery.
Alpha Centauri B : sous-système secondaire Alpha Centauri Ba : l'étoile secondaire
Alpha Centauri B, également appelée Toliman, est l’étoile secondaire du système binaire. C'est une étoile de la séquence principale de type spectral K1 V, ce qui la rend plus orange qu'Alpha Centauri A . Elle a une magnitude apparente de +1,35, pour environ 90% de la masse du Soleil et un diamètre inférieur de 14% par rapport à ce dernier. Bien que sa luminosité soit inférieure à celle d'Alpha Centauri A, Alpha Centauri B émet plus d’énergie dans les rayons X. Sa courbe de lumière varie sur une courte période de temps et au moins un pic a été observé.. Elle est magnétiquement plus active qu'Alpha Centauri A, affiche un cycle de 8,2 ± ( pour le Soleil) et une variation moitié moins élevée en ce qui concerne la luminosité coronale..
Alpha Centauri Bb : planète à l'existence contestée
Une planète orbitant autour d'Alpha Centauri B, nommée Alpha Centauri Bb, a été annoncée par Xavier Dumusque en An Earth-mass planet orbiting Alpha Centauri B, Dumusque , Nature, 491, 207-211, 8 novembre 2012.. Cependant, plusieurs études ont depuis remis en cause l'existence de cet objetAzar Khalatbari Exoplanète : Alpha Centauri Bb était finalement une planète fantôme, Sciences et avenir, 29 octobre 2015.. Si la planète existait, sa période de révolution serait de terrestresCommuniqué de presse scientifique de l'ESO Découverte d’une planète dans le système stellaire le plus proche de la Terre (ESO), 16 octobre 2012.. Très proche de son étoile et très chaude (plus de ), probablement rocheuse et de la taille de la Terre, elle présenterait ainsi toujours la même face à son étoileSylvestre Huet, Une exoplanète autour d'alpha Centauri (ESO), Libération, 17 octobre 2012..
En 2015, des chercheurs d'Oxford . simulent par ordinateur un modèle d'étoile sans planète et démontrent qu'en ne considérant que des observations intermittentes, il est possible de retrouver un profil d'observation faisant croire à la présence d'une planète selon la méthode des vitesses radiales. Xavier Dumusque, le premier auteur de la publication annonçant la découverte originale, reconnaît la qualité de ce travail et déclare : ..
Alpha Centauri Bc : candidat planète en transit