Le télescope spatial James Webb détecte une mystérieuse aurore au-dessus d’une naine brune
Le télescope spatial James Webb (JWST) a aidé les astronomes à repérer des aurores sans source évidente sur une naine brune. Les chercheurs estiment qu’une aurore est l’explication la plus probable des étranges émissions de méthane qu’ils ont observées.
Image d’entête : représentation artistique d’une naine brune dotée d’une aurore. (NASA/ ESA/ CSA/ Leah Hustak (STScI))
L’équipe américaine a utilisé le JWST pour étudier 12 naines brunes (objets généralement plus grands que Jupiter, mais beaucoup plus petits que des étoiles). L’une d’entre elles, appelée W1935 et située à un peu plus de 40 années-lumière, présentait la signature inhabituelle du méthane. Au lieu d’absorber la lumière, le méthane en émettait.
Selon Jackie Faherty, astronome au Musée américain d’histoire naturelle de New York et responsable de la recherche :
Nous nous attendions à voir du méthane, car il est omniprésent dans ces naines brunes. Mais au lieu d’absorber la lumière, c’est tout le contraire que nous avons observé : le méthane brillait. Ma première pensée fut de me demander ce qui se passait. Pourquoi cet objet émet-il du méthane ?
Émissions de méthane de la naine brune W1935, indiquant la présence d’une possible aurore. (NASA/ ESA/ CSA/ Leah Hustak (STScI))
Sur Terre, les aurores sont causées par des particules provenant du Soleil qui heurtent le champ magnétique terrestre. Mais W1935 n’est pas en orbite autour d’une étoile, ce qui pose encore plus de problèmes. Il s’agit également d’une naine brune très froide, dont la température de surface avoisine les 200 °C.
À l’aide d’une modélisation informatique, les chercheurs ont suggéré que les émissions lumineuses pourraient être dues à une inversion de température, c’est-à-dire que les températures augmentent à mesure que l’on s’élève dans l’atmosphère.
Selon le modélisateur principal, le Dr Ben Burningham, de l’université du Hertfordshire, au Royaume-Uni :
Cette inversion de température est vraiment déroutante. Nous avons déjà observé ce type de phénomène sur des planètes dotées d’une étoile proche capable de chauffer la stratosphère, mais le voir sur un objet sans source de chaleur externe évidente est tout à fait extraordinaire.
Les chercheurs pensent que les inversions de température peuvent être causées par des processus similaires à ceux observés sur Saturne et Jupiter.
Selon Faherty :
Avec W1935, nous disposons désormais d’une extension spectaculaire d’un phénomène du système solaire sans qu’aucune irradiation stellaire n’aide à l’expliquer. Avec Webb, nous pouvons vraiment « ouvrir le capot » de la chimie et comprendre dans quelle mesure le processus auroral peut être similaire ou différent au-delà de notre système solaire.
Les chercheurs ont présenté leurs résultats lors de la 243e réunion de l’American Astronomical Society et présentée sur le site du Space Telescope Science Institute : NASA’s Webb Finds Signs of Possible Aurorae on Isolated Brown Dwarf.