Les naines brunes vieillissantes deviennent recluses

MADRID, le 21 mars (EUROPA PRESS) –

Une nouvelle étude basée sur les observations du télescope spatial Hubble a révélé que plus une naine brune est âgée, il est moins probable qu’il ait un compagnon nain.

Les naines brunes sont des objets interstellaires plus gros que Jupiter mais plus petites que les étoiles de masse inférieure. Comme les étoiles, elles s’effondrent à cause d’un nuage de gaz et de poussière, mais n’ont pas suffisamment de masse pour soutenir la fusion de l’hydrogène comme une étoile normale. Comme les étoiles, les naines brunes peuvent naître par paires et orbiter autour l’une de l’autre.

Mais un âge avancé signifie que la paire de naines binaires est si faiblement liée par la gravité qu’elles se séparent sur quelques centaines de millions d’années. en raison de l’attraction des étoiles qui les entourent.

Hubble peut détecter les binaires à une distance allant jusqu’à 480 millions de kilomètres, la séparation approximative entre notre Soleil et la ceinture d’astéroïdes. Mais les astronomes qui ont mené l’étude n’ont trouvé aucune paire binaire dans un échantillon de naines brunes du voisinage solaire.

“Notre étude confirme que les compagnons largement séparés sont extrêmement rares parmi les naines brunes isolées plus froides et de masse inférieure, même si des naines brunes binaires sont observées à des âges plus précoces. Cela suggère que de tels systèmes ne survivent pas dans le temps”, a déclaré c’est une déclaration auteur principal Clémence Fontanive de l’Institut Trottier de recherche sur les exoplanètes de l’Université de Montréal.

Dans une étude similaire menée par Fontanive il y a quelques années, Hubble a observé des naines brunes extrêmement jeunes et certaines avaient des compagnes binaires, confirmant que les mécanismes de formation d’étoiles produisent des paires binaires entre des naines brunes de faible masse. L’absence de compagnons binaires pour les naines brunes les plus anciennes suggère que certaines pourraient avoir commencé comme binaires, mais ils se sont séparés avec le temps.

Les nouvelles découvertes de Hubble soutiennent en outre la théorie selon laquelle les naines brunes naissent de la même manière que les étoiles, par l’effondrement gravitationnel d’un nuage d’hydrogène moléculaire. La différence est qu’ils n’ont pas assez de masse pour soutenir la fusion nucléaire de l’hydrogène afin de produire de l’énergie, alors que les stars l’ont.

Plus de la moitié des étoiles de notre galaxie ont une étoile compagne issue de ces processus de formation, et les étoiles les plus massives se trouvent le plus souvent dans les systèmes binaires. “La motivation de l’étude était en réalité de voir à quel point les tendances observées étaient faibles dans plusieurs systèmes stellaires”, a déclaré Fontanive.

“Notre enquête Hubble fournit la preuve directe que ces binaires que nous observons lorsqu’ils sont jeunes ont peu de chances de survivre jusqu’à un âge avancé ; ils sont susceptibles d’être altérés. Lorsqu’ils sont jeunes, ils font partie d’un nuage moléculaire et puis, à mesure qu’ils vieillissent, Le nuage se disperse. Lorsque cela se produit, les choses commencent à bouger et les étoiles se croisent. Parce que les naines brunes sont si légères, l’attraction gravitationnelle qui lie les larges paires binaires entre elles est très faible. et les étoiles négligées peuvent facilement déchirer ces binaires” dit Fontanive.

L’équipe a sélectionné un échantillon de naines brunes précédemment identifiées par le Wide Field Infrared Explorer de la NASA. Il a échantillonné certaines des anciennes naines brunes les plus froides et les plus faibles du voisinage solaire. Ces vieilles naines brunes sont si froides (quelques centaines de degrés de plus que Jupiter dans la plupart des cas) que leur atmosphère Ils contiennent de la vapeur d’eau qui se condense.

Pour trouver les compagnons les plus cool, l’équipe a utilisé deux filtres proches infrarouges différents, un où les naines brunes froides sont brillantes et un autre qui couvre des longueurs d’onde spécifiques où Ils semblent très faibles en raison de l’absorption de l’eau dans leur atmosphère.

“La plupart des étoiles ont des amis, qu’il s’agisse de compagnons binaires ou d’exoplanètes”, a ajouté Beth Biller, membre de l’équipe de l’Université d’Édimbourg au Royaume-Uni. “Cette étude montre vraiment qu’il n’en va pas de même pour les naines brunes. Après une brève période au début de leur vie, “la plupart des naines brunes restent célibataires pour le reste de leur très longue existence.”

“Il s’agit de la meilleure preuve observationnelle à ce jour que les paires de naines brunes se séparent au fil du temps”, a déclaré Fontanive. “Nous n’aurions pas pu réaliser ce type d’étude et confirmer les modèles précédents sans la perspicacité et la sensibilité de Hubble.”