Est-ce que toutes les étoiles ont un nuage d'Oort ou est-ce une occurrence rare?

Est-ce que toutes les étoiles ont un nuage d'Oort comme le nôtre qui sera rempli de comètes et d'autres objets? Sinon, pourquoi ne sont-ils pas autour de toutes les étoiles?

Excellente question, d’autant plus que nous connaissons si peu la réponse.

Personne ne sait avec certitude comment le nuage d'Oort s'est formé - je vais le dire maintenant - mais l'hypothèse actuelle est qu'il faisait à l'origine partie du disque protoplanétaire du Soleil . Toute la glace et la roche se sont fusionnées pour former de petits corps, des proto-comètes, si vous voulez. Alors que ces corps étaient beaucoup plus proches du Soleil qu’aujourd’hui, ils ont été jetés loin par des interactions gravitationnelles avec les géantes gazeuses. D'autres comètes interstellaires auraient également pu être capturées par le Soleil, augmentant ainsi la population.

Alors pourquoi l'Oort Cloud est-il sphérique? Après tout, le disque protoplanétaire n’était qu’un disque plat. Pourquoi les orbites des objets ont-elles été perturbées? Eh bien, les objets du nuage Oort ne sont que vaguement liés au soleil - relativement. Ils peuvent être influencés par les étoiles ou d'autres objets. Il semble que les forces de marée à l’échelle galactique, combinées à l’influence des étoiles qui passaient, ont façonné le nuage dans sa forme sphérique actuelle.

Alors qu'est-ce que tout cela nous dit? Eh bien, nous savons que d’autres étoiles ont des disques protoplanétaires , non? Certains ont aussi des exoplanètes - des géantes gazeuses comme Jupiter. Ils sont également soumis aux forces de marée et au passage d'étoiles à proximité. Donc, théoriquement, il n’ya aucune raison pour que d’autres étoiles n’aient pas de nuages ​​de Oort.

Alors pouvons-nous les trouver? La réponse est très probablement non. Voici pourquoi. Selon Wikipedia ,

Le nuage extérieur de l’Oort peut contenir des trillions d’objets supérieurs à 1 km et des milliards avec des magnitudes absolues du système solaire supérieures à 11

Une magnitude absolue d'un objet du système solaire de 11 est très faible. Maintenant, la magnitude apparente de l'objet est son apparence à partir d'une distance donnée; la magnitude absolue est son apparence depuis une distance de 1 UA (dans le cas des objets du système solaire, cette quantité est notée $H$ ). Les objets d'Oort-cloud se trouvent entre 2 000 et 50 000 UA (ou plus), donc ces objets, pour nous dans le même système solaire, ont une magnitude apparente bien inférieure à celle de 11.

Le point de cet interlude mal expliqué est que ces objets sont faibles. Très faible. Et les objets dans Oort Les nuages ​​entourant d'autres étoiles sembleraient encore plus pâles. En utilisant le module de distance , nous pouvons calculer la magnitude apparente d'un objet si la distance à cet objet et sa magnitude absolue sont connues:

(à partir d' ici )

où est la magnitude apparente, M est la mise à l'échelle de H normalement utilisée pour les étoiles et d est la distance en AU.$m$$M$$H$$d$

À partir d'un objet nuage Oort à années-lumière, vous pouvez déterminer sa luminosité (ou son assombrissement), étant donné qu'une année-lumière correspond à 63241 UA. Essayez ceci avec les distances des étoiles proches et vous réaliserez à quel point les objets dans les nuages ​​Oort de ces étoiles seraient ternes.$x$

Pour finir, nous ne savons pas avec certitude s'il existe d'autres nuages ​​Oort. D'après ce que j'ai pu trouver, nous ne disposons pas de télescopes suffisamment puissants pour observer ces hypothétiques nuages. Nous ne savons donc pas (et ne pouvons jamais) savoir s'ils existent.

J'espère que ça aide.

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Comme je l'ai trouvé à partir d' un lien tiré d'une réponse à cette question sur la physique, nous avons trouvé des disques ressemblant à la ceinture de Kuiper autour d'autres étoiles. Cela signifie qu'il est certainement plausible que ces étoiles aient également des nuages ​​de Oort. Et des exocomètes ont été détectés, ce qui est un autre bon signe.

Toutes les étoiles pourraient avoir leur propre nuage Oort, mais pas toutes. Comme HDE le dit, le nuage d'Oort a été formé par des matériaux contenus dans le disque protoplanétaire du soleil et des comètes interstellaires capturées par le soleil. Certaines théories disent que presque toutes les comètes ont été formées autour du Soleil, ce qui ne nous permettrait pas d'en dire beaucoup sur les comètes autour d'autres étoiles. Cependant, il en existe d'autres, tels que Levison et al. dans Capture of the Sun's Oort Cloud par des étoiles dans son groupe de naissance qui prétendent qu'une majorité des comètes doivent provenir de disques protoplanétaires d'autres étoiles. Cela doit être le cas, car les modèles actuels n’expliquent pas la quantité de comètes dans le nuage Oort.

Le soleil est né dans un groupe d'étoiles à proximité d'autres étoiles. Ces étoiles devraient être la source de toute contribution importante au nuage d'Oort par des étoiles autres que le Soleil. C'est pourquoi Lévison et al. ont testé leur hypothèse en construisant un groupe de jeunes étoiles et en simulant sa dynamique avec un simulateur à n corps. Ils ont constaté que leur hypothèse avait été confirmée par la simulation. Si chaque étoile du groupe d'étoiles commence par des comètes dans leurs disques protoplanétaires respectifs, certaines étoiles collectent beaucoup plus de comètes de leurs voisins avant de quitter le groupe d'étoiles, comme le faisait le Soleil il y a bien longtemps.

J'ai récemment écrit un simulateur N-body pour reproduire leur article. Le résultat n'est pas disponible en anglais, mais l'expérience est décrite brièvement ici . Il y a une animation qui vous aidera à comprendre ce que je veux en venir. Mon simulateur a fini par être beaucoup plus lent que le leur, je ne pouvais donc pas avoir à peu près le même nombre d'objets dans mes simulations, mais j'ai observé les mêmes tendances.

Pour répondre à la question, j'ai vu que certaines étoiles ont perdu toutes leurs comètes et j'ai également vu des étoiles qui ont gagné des comètes. Tout dépendait de la dynamique du groupe d'étoiles. Certains l'ont quitté très tôt avec seulement les comètes formées dans leurs propres disques protoplanétaires, d'autres l'ont laissé avec plus de comètes que d'autres et d'autres l'ont laissé sans aucune comète. Sur la base de ces simulations, je dirais que, comme j'ai commencé par le dire, toutes les étoiles pourraient avoir leur propre nuage Oort, mais pas toutes.