Aujourd'hui, lors du 13e atelier de Cambridge sur «Les étoiles fraîches, les systèmes stellaires et le soleil», le Dr Kevin L. Luhman (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) a annoncé la découverte d'une paire unique de naines brunes nouveau-nées en orbite l'une autour de l'autre. Les naines brunes sont une classe relativement nouvelle d'objets découverts au milieu des années 1990 qui sont trop petits pour enflammer la fusion de l'hydrogène et briller comme des étoiles, mais trop gros pour être considérés comme des planètes. "Les naines brunes sont-elles des étoiles ratées miniatures, ou des planètes de très grande taille, ou sont-elles totalement différentes des étoiles ou des planètes?" demande Luhman. La nature unique de cette nouvelle paire de naines brunes a rapproché les astronomes de la réponse.
Une explication possible de l'origine des naines brunes est qu'elles naissent de la même manière que les étoiles. Les étoiles se forment dans d'énormes nuages interstellaires dans lesquels la gravité fait s'effondrer des amas de gaz et de poussière en «graines», qui attirent ensuite de plus en plus de matière jusqu'à devenir des étoiles. Cependant, lorsque ce processus est étudié en détail par ordinateur, de nombreuses simulations ne produisent pas de naines brunes. Au lieu de cela, toutes les graines deviennent des étoiles à part entière. Ce résultat a conduit certains astronomes à se demander si les naines brunes et les étoiles sont créées de différentes manières.
"Dans une alternative qui a été proposée récemment", explique Luhman, "les graines dans un nuage interstellaire se tirent les unes sur les autres par leur gravité, provoquant un effet de fronde et éjectant certaines des graines du nuage avant qu'elles aient une chance de se développer en étoiles. Ces petits corps sont ce que nous considérons comme des naines brunes, selon cette hypothèse. »
Tester ces idées pour la naissance de naines brunes est entravé par le fait que les naines brunes sont normalement extrêmement faibles et difficiles à détecter dans le ciel. Pendant la majeure partie de leur vie, ils ne sont pas assez chauds pour déclencher la fusion de l'hydrogène, ils ne brillent donc pas brillamment comme les étoiles, et sont plutôt relativement faibles comme les planètes. Cependant, pendant une courte période immédiatement après leur naissance, les naines brunes sont relativement brillantes en raison de la chaleur résiduelle de leur formation. En conséquence, les naines brunes sont plus faciles à trouver et à étudier à un âge d'environ 1 million d'années, ce qui est nouveau-né par rapport à l'âge de 4,5 milliards d'années de notre Soleil.
Profitant de ce fait, Luhman chercha des naines brunes nouveau-nées dans un groupe de jeunes étoiles situées à 540 années-lumière de là dans la constellation sud de Chamaeleon. Luhman a effectué sa recherche à l'aide de l'un des deux télescopes Magellan de 6,5 mètres de diamètre de l'observatoire de Las Campanas au Chili, qui figurent parmi les plus grands télescopes du monde.
Sur les deux douzaines de nouvelles naines brunes trouvées, la plupart étaient isolées et flottaient dans l'espace par elles-mêmes. Cependant, Luhman a découvert une paire de naines brunes en orbite autour d'une séparation remarquablement large. Toutes les paires de naines brunes précédemment connues sont relativement proches les unes des autres, à moins de la moitié de la distance de Pluton du Soleil. Mais les naines brunes de cette nouvelle paire sont beaucoup plus éloignées, à environ six fois la distance de Pluton du Soleil.
Parce que ces naines brunes sont si éloignées les unes des autres, elles sont très faiblement liées les unes aux autres par gravité, et le moindre remorqueur les séparerait définitivement. Par conséquent, Luhman conclut: «La simple existence de cette paire extrêmement fragile indique que ces naines brunes n'ont jamais été soumises au genre d'attraction gravitationnelle violente qu'elles subiraient si elles s'étaient formées sous forme de graines éjectées. Au lieu de cela, il est probable que ces bébés nains bruns se soient formés de la même manière que les étoiles, d'une manière relativement douce et non perturbée. »
Le Dr Alan P. Boss (Carnegie Institution) est d'accord, déclarant: «La découverte de Luhman renforce le cas pour le mécanisme de formation des naines brunes étant similaire à celui des étoiles comme le Soleil, et donc pour les naines brunes dignes d'être appelées« étoiles », «même si leur masse est trop faible pour pouvoir subir une fusion nucléaire soutenue.»
La découverte de cette naine brune binaire sera publiée dans un prochain numéro de The Astrophysical Journal. Le document de découverte est actuellement en ligne au format PDF à http://cfa-www.harvard.edu/~kluhman/paper.pdf
Basée à Cambridge, dans le Massachusetts, le Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) est une collaboration conjointe entre le Smithsonian Astrophysical Observatory et le Harvard College Observatory. Les scientifiques du CfA, organisés en six divisions de recherche, étudient l'origine, l'évolution et le destin ultime de l'univers.
Les télescopes Magellan sont exploités par la Carnegie Institution de Washington, l'Université de l'Arizona, l'Université Harvard, l'Université du Michigan et le Massachusetts Institute of Technology.
L'observatoire de Las Campanas est exploité par les observatoires Carnegie, qui a été fondé en 1904 par George Ellery Hale. Il s'agit de l'un des six départements de la Carnegie Institution privée à but non lucratif de Washington, une force pionnière dans la recherche scientifique fondamentale depuis 1902.
Source d'origine: communiqué de presse de Harvard CfA
