Une étoile naine brune découverte pour la première fois au moyen d’un radiotélescope
Les astronomes ont rapporté la première découverte directe d’une étoile naine brune froide à partir de son émission dans la longueur d’onde radio.
Il s’agit d’une découverte importante, car elle démontre qu’il est possible de détecter des objets trop froids et trop pâles pour être trouvés dans les relevés infrarouges et optiques existants. Et cela peut inclure de grandes exoplanètes dérivantes.
BDR J1750+3809 ou Elegast, comme elle a été désignée, a été trouvée grâce à une collaboration entre le télescope européen LOFAR (LOw Frequency Array) et le télescope Gemini Nord et l’IRTF (InfraRed Telescope Facility) de la NASA à Hawaï.
Image d’entête : représentation artistique d’Elegast. Les boucles bleues représentent les lignes du champ magnétique. Les particules chargées qui se déplacent le long de ces lignes émettent des ondes radio que LOFAR a détectées. Certaines particules finissent par atteindre les pôles et génèrent des aurores semblables à celles des aurores boréales sur Terre. (Crédit image : ASTRON / Danielle Futselaar)
Les naines brunes sont des objets “sous-stellaires” qui se situent à la frontière entre les plus grandes planètes et les plus petites étoiles. La première observation sans ambiguïté de ce type de naine n’a eu lieu qu’en 1995.
Parfois appelées « étoiles ratées », elles n’ont pas la masse nécessaire pour déclencher la fusion de l’hydrogène dans leur noyau, mais elles brillent dans les longueurs d’onde infrarouges avec la chaleur résiduelle de leur formation. Bien qu’elles n’aient pas les réactions de fusion qui permettent à l’étoile de briller, elles peuvent émettre de la lumière à des longueurs d’onde radio.
Le processus sous-jacent qui alimente cette émission radio est familier, comme c’est le cas sur Jupiter. Le puissant champ magnétique de la planète accélère les particules chargées telles que les électrons, qui à leur tour produisent des radiations.
Les émissions radio n’ont été détectées auparavant qu’avec une poignée de naines brunes froides, et celles-ci avaient déjà été cataloguées par des études infrarouges.
Dans ce nouveau travail, l’équipe a d’abord utilisé un radiotélescope sensible pour découvrir les sources froides et pâles, puis elle a effectué des observations infrarouges de suivi avec un grand télescope pour les classer.
Selon Harish Vedantham de l’Institut néerlandais de radioastronomie, auteur principal de l’étude :
Dans cette découverte, Gemini a été particulièrement important car il a identifié l’objet comme une naine brune et nous a également donné une indication de la température de l’objet.
Les observations de Gemini nous ont indiqué que l’objet était suffisamment froid pour que du méthane se forme dans son atmosphère, ce qui nous montre que l’objet est un proche cousin des planètes du système solaire comme Jupiter.
Le but ultime, selon Vedantham, est de comprendre le magnétisme des exoplanètes et son impact sur leur capacité à accueillir la vie.
Parce que les phénomènes magnétiques des naines brunes froides sont tellement similaires à ce que l’on voit sur les planètes du système solaire, nous attendons de notre travail qu’il fournisse des données essentielles pour tester les modèles théoriques qui prédisent les champs magnétiques des exoplanètes.
L’étude publiée dans The Astrophysical Journal Letters : Direct Radio Discovery of a Cold Brown Dwarf et présentée sur le site de l’Institut néerlandais de radioastronomie ASTRON : First direct detection of a brown dwarf with a radio telescope.