Densité de voisinage autour de notre soleil

[choom]

Bonjour à tous.

N’y connaissant quasi rien en astronomie mais admiratif devant le spectacle des étoiles, je me demande,
à en voir tellement tellement et paraissant si proches entre elles - bien sûr illusion - ,
si c’est nous qui n’avons pas de chance d'avoir la plus proche voisine à 4 années lumière,
ou bien si la densité d’étoiles autour de notre soleil est ‘dans la moyenne’ des densités normales autour d’ étoiles qui, comme la notre, sont quelque peu déjà ‘dans la banlieue’ de notre galaxie...?

Merci d’avance pour vos retours.
Bonsoir.
Choom
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[papy-alain]

Bonjour.

Les distances entre étoiles au sein des bras de la Galaxie sont, en moyenne, du même ordre de grandeur.
Toutefois, il existe de très nombreuses étoiles doubles, qui gravitent autour l'une de l'autre et donc, la distance qui les sépare est nettement moindre.
La période de révolution observée peut aller de quelques années à plusieurs milliers d'années.
Il existe même des systèmes triples, dont le mouvement est beaucoup plus complexe.

[Ignatius84]

J'ajoute juste que la notion de "chance" est toute relative : avec une densité d'étoiles supérieure rien ne dit que la vie (cycle jour/nuit, prédation, etc) serait la même avec des nuits nettement plus claires

[papy-alain]

J'ajoute juste que la notion de "chance" est toute relative : avec une densité d'étoiles supérieure rien ne dit que la vie (cycle jour/nuit, prédation, etc) serait la même avec des nuits nettement plus claires

Dés l'instant où la vie apparaît quelque part, elle s'adapte à son environnement.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gilgamesh]

Dans le voisinage du Soleil, la densité stellaire est de l'ordre de 0,004 étoile par années-lumière cube (ou 0,14 étoiles par parsec cube). Comme dit, c'est une densité qui va se retrouver peu ou prou dans tous le disque (mince). Il existe des environnement stellaire beaucoup plus dense, d'un facteur 500 dans les amas globulaire.

[choom]

Merci à tous pour ces réponses.
Pour le «manque de*chance*» j’en avais sur des étoiles suffisemment éloignées que pour ne pas perturber énormément nos conditions de vie, mais sans toutefois être complètement hors de portée de voyages disons d’une vingtaine d’années...avec les moyens techniques que l’on peut raisonnablement espérer dans quelques générations sans contrevenir aux limites des lois physiques connues à ce jour.

Deux questions du coup, si je n’abuse pas de votre gentillesse à satisfaire ma curiosité de novice.

Cette faible densité ( dans les bras ) serait-elle inhérente à la manière dont les étoiles se forment dans les galaxies spirales ? [ La distance moyenne entre les étoiles correspondrait-elle au double de rayon du volume qu’occupe une masse diffuse de poussiére et de gaz lorsqu’elle atteindrait une «*densité critique*» au delà de laquelle cette masse s’effondre en un disque proto planétaire autour d’une jeune étoile ]

Par ailleurs, sait-on si dans les cas de densité vraiment supérieures ( allez mettons 100x ) comme dans des amas globulaires ou plus près du centre de la galaxie, les systèmes solaires en deviennent fort instables de par les interactions entre eux..?

[Ignatius84]

Dés l'instant où la vie apparaît quelque part, elle s'adapte à son environnement.

Chez nous, certes... Parce que si ce que tu affirmes est vrai à l'échelle de l'Univers voire de la Galaxie, l'air de rien tu as résolu un des plus grands mystères de la vie ! et dire qu'elle ne serait pas la même ou qu'elle s'adapterait, c'est blanc bonnet et bonnet blanc je pense

Pour ce qui est de la densité des bras, je pense que la densité du bras d'Orion (le nôtre) est nettement plus faible -mais c'est un "petit" bras- que celle du Sagittaire ou autres bras principaux. Mais des experts te sortiront sans doute des chiffres plus nets.

[Gilgamesh]

Cette faible densité ( dans les bras ) serait-elle inhérente à la manière dont les étoiles se forment dans les galaxies spirales ? [ La distance moyenne entre les étoiles correspondrait-elle au double de rayon du volume qu’occupe une masse diffuse de poussiére et de gaz lorsqu’elle atteindrait une «*densité critique*» au delà de laquelle cette masse s’effondre en un disque proto planétaire autour d’une jeune étoile ]

Non, ça ne se passe pas comme ça.

Les étoiles naissent au sein de vastes nuages moléculaires froids et poussiéreux, dont la taille représente quelques centaines d'années lumière. Dans la photo ci dessous (M51) ça correspond aux petits filaments sombres, parsemés de petites taches roses brillantes, appelées "régions HII". Ces régions HII sont les régions actives c'est à dire celles qui sont en train de former des étoiles. Puis ces étoiles diffusent à leur rythme et finissent par peupler le disque de façon grosso modo homogène.

Par ailleurs, sait-on si dans les cas de densité vraiment supérieures ( allez mettons 100x ) comme dans des amas globulaires ou plus près du centre de la galaxie, les systèmes solaires en deviennent fort instables de par les interactions entre eux..?

On ne connait pas (à ma connaissance...) de système stellaire situés en région dense mais il n'y a aucune raison d'en douter. Et dans ce cas, oui, il est possible que des planètes à la périphéries puissent passer d'un système à un autre. C'est quand même assez rock 'n' roll comme événement, c'est à dire que les conditions de la rencontre doivent être très ajusté. Par contre de simples perturbations orbitales oui, c'est probable.

[choom]

Bonsoir à tous.
Un tout grand merci pour ces éclaircissements, Gilgamesh.

Mais ce sont les raisons du ‘de façon grosso modo homogène’ que je n’arrive pas déduire du processus décrit.

Pourquoi, en dehors de proximités réellement perturbatrices dont l'instabilité explique la moindre fréquence, ne se retrouve-t-on pas avec pour règle une grande inhomogénéité, qui correspondrait à une distribution vraiment aléatoire ? Autant de voisinages ‘proches mais pas encore perturbateurs’ que de distances de plusieurs années lumières comme on en rencontre autour de nous ?
Dans ton précédent post tu citais des moyennes de densités. Dispose-t-on aussi de mesures d’(in)homogénéité, comme par exemple des écarts-types..? A moins que ta description de la formation des étoiles réponde à ma question mais que je ne l’ai pas compris...

Bien cordialement.
Choom.

[Gilgamesh]

Bonsoir à tous.
Un tout grand merci pour ces éclaircissements, Gilgamesh.

Mais ce sont les raisons du ‘de façon grosso modo homogène’ que je n’arrive pas déduire du processus décrit. Pourquoi, en dehors de proximités réellement perturbatrices dont l'instabilité explique la moindre fréquence, ne se retrouve-t-on pas avec pour règle une grande inhomogénéité, qui correspondrait à une distribution vraiment aléatoire ? Autant de voisinages ‘proches mais pas encore perturbateurs’ que de distances de plusieurs années lumières comme on en rencontre autour de nous ?
Dans ton précédent post tu citais des moyennes de densités. Dispose-t-on aussi de mesures d’(in)homogénéité, comme par exemple des écarts-types..? A moins que ta description de la formation des étoiles réponde à ma question mais que je ne l’ai pas compris...

Les étoiles décrivent des orbites képlériennes perturbées.

Képlérienne ça veut dire que le carré de la période est proportionnel au cube du demi grand axe. La période c'est le temps que met l'étoile pour boucler son orbite. Le demi grand axe c'est en gros le rayon de son orbite. Petit rayon = courte période.

Visualise une grappe d'étoiles de même âge qui naissent toutes à proximité les unes des autres au cours d'un épisode de formation stellaire au sein d'un nuage moléculaire. Elles ne sont pas toutes situées exactement à la même distance du centre galactique, et donc au cours des centaine de millions d'années, les plus proches vont prendre de l'avance (période plus courte) et les plus lointaine rester en retrait (période plus longue). Toutes ces soeurs, nées du même nuage vont donc se répartir en une longue file qui s'étire avec le temps. Ça te donne un premier facteur de diffusion. En plus de ça, les orbites ne sont pas des cercles parfaits mais des ellipses, la distance au centre varie. En plus de ça, il existe une oscillation de part et d'autre du plan galactique. En plus de ça, l'orbite va être perturbée par les inhomogénéité de densité, elles accélèrent quand elles arrivent à un bras puis ralentissent quand elles en sortent, etc. Toute ces perturbations contribue à la diffusion stellaire.

[choom]

Les étoiles décrivent des orbites képlériennes perturbées.

Képlérienne ça veut dire que le carré de la période est proportionnel au cube du demi grand axe. La période c'est le temps que met l'étoile pour boucler son orbite. Le demi grand axe c'est en gros le rayon de son orbite. Petit rayon = courte période.

Visualise une grappe d'étoile de même âge qui naissent toutes à proximité les unes des autres au cours d'un épisode de formation stellaire au sein d'un nuage moléculaire. Elles ne pas toutes situées exactement à la même distance du centre galactique, et donc au cours des centaine de millions d'années, les plus proches vont prendre de l'avance (période plus courte) et les plus lointaine rester en retrait (période plus longue). Toutes ces soeurs, né du même nuage vont donc se répartir en une longue file qui grandit avec le temps. Ça te donne un premier facteur de diffusion. En plus de ça, les orbites ne sont pas des cercle parfait mais des ellipses, la distance au centre varie. En plus de ça, il existe une oscillation de part et d'autre du plan galactique. En plus de ça, l'orbite va être perturbée par les inhomogénéité de densité, elles accélèrent quand elles arrivent à un bras puis ralentissent quand elles en sortent, etc. Toute ces perturbations contribue à la diffusion stellaire.

Super merci. Tu es de plus en plus clair, précis et complet sur les raisons et processus expliquant comment les étoiles ‘diffusent’ après être nées proches car issues d’un même nuage. Mais ça ne m’explique pas pourquoi, après des milliards d’années, la répartition n’en deviendrait pas complètement aléatoire, et non pas ‘grosso modo homogène’. En quoi en effet au fil du temps certaines des étoiles diffusant au départ d’une grappe n’auraient pas autant de chance de se mêler et donc se rapprocher d’étoiles nées à une autre époque d’un autre nuage ?
La répartition ne devrait-elle donc pas être complètement inhomogène car résultant de processus de vagues d’éclosions aléatoires entre elles dans le temps et l’espace ? ( d’ou mes questions sur d’éventuelles mesures d’inhomogénité ) ( désolé si j’ai manqué quelque chose dans tes explications...)

Bien cordialement.
Choom

[Gilgamesh]

Super merci. Tu es de plus en plus clair, précis et complet sur les raisons et processus expliquant comment les étoiles ‘diffusent’ après être nées proches car issues d’un même nuage. Mais ça ne m’explique pas pourquoi, après des milliards d’années, la répartition n’en deviendrait pas complètement aléatoire, et non pas ‘grosso modo homogène’. En quoi en effet au fil du temps certaines des étoiles diffusant au départ d’une grappe n’auraient pas autant de chance de se mêler et donc se rapprocher d’étoiles nées à une autre époque d’un autre nuage ?
La répartition ne devrait-elle donc pas être complètement inhomogène car résultant de processus de vagues d’éclosions aléatoires entre elles dans le temps et l’espace ? ( d’ou mes questions sur d’éventuelles mesures d’inhomogénité ) ( désolé si j’ai manqué quelque chose dans tes explications...)

Bien cordialement.
Choom

"Grosso modo homogène", ça correspond bien à ce qui résulte d'un processus aléatoire de diffusion, comme les molécules dans un gaz. Si tu fait un zoom les étoiles ne sont pas distribuées selon une maille carrée régulière, la densité fluctue de place en place en suivant une gaussienne.

Notons quand même qu'à grande échelle, il y existe des structures qui résultent de phénomènes déterministes, comme les surdensité formant les bras spiraux, ou la stratification en disque fin et épais.

[choom]

"Grosso modo homogène", ça correspond bien à ce qui résulte d'un processus aléatoire de diffusion, comme les molécules dans un gaz. Si tu fait un zoom les étoiles ne sont pas distribuées selon une maille carré régulière, la densité fluctue de place en place en suivant une gaussienne.

Notons quand même qu'à grande échelle, il y existe des structure qui résultent de phénomènes déterministes, comme les surdensité formant les bras spiraux, ou la stratification en disque fin et épais.

Ok merci ! Maintenant je comprends. Hélas aucune fluctuation locale ne nous a pas apporté une voisine à portée technologique dans un futur envisageable....

Vraiment merci.
C’est vraiment appréciable quant ‘ceux qui ont beaucoup bossé pour savoir’ en font profiter les autres de manière aussi compréhensible.
Bien cordialement.
Choom.