Le télescope spatial Spitzer de la NASA a directement imagé une petite étoile naine brune en orbite autour d'une étoile plus grande - la première fois que cela a été vu. La naine brune, HD 3651, est classée comme «naine T», a environ 50 fois la masse de Jupiter et orbite environ 10 fois la distance du Soleil à Pluton. Les astronomes ont émis l'hypothèse que le système contenait une naine brune, car une planète de la taille de Saturne avait une orbite étrangement elliptique; quelque chose tirait dessus.
Des scientifiques utilisant le télescope spatial Spitzer de la NASA ont découvert et imagé directement une petite étoile naine brune, 50 fois la masse de Jupiter, en orbite avec une planète autour d'une étoile semblable au soleil. Un tel arrangement n'a jamais été vu auparavant, mais pourrait être courant, selon les scientifiques, conduisant à des systèmes solaires avec des orbites planétaires déformées.
Kevin Luhman de Penn State University est l'auteur principal d'un rapport décrivant cette découverte, qui sera publié dans The Astrophysical Journal. La découverte concerne une classe des naines brunes les plus froides, appelées naines T.
"Au cours des dix dernières années, les astronomes ont extrêmement bien réussi à trouver des planètes à proximité de leurs étoiles hôtes en utilisant des méthodes de détection indirecte", a déclaré Luhman, professeur adjoint au Penn State Department of Astronomy and Astrophysics. "En raison de ses capacités infrarouges, Spitzer est bien adapté pour détecter directement les naines T fraîches, et peut-être même les grandes planètes, dans les parties extérieures des systèmes planétaires."
L'équipe de Luhman a également découvert une deuxième naine brune encore plus petite, environ 20 fois la masse de Jupiter, en orbite autour d'une autre étoile. Ce plus petit objet pourrait être le plus jeune nain T connu, offrant aux scientifiques un instantané du développement précoce de la naine brune. Les deux nains T sont les premiers à avoir été imagés par Spitzer. Peu de temps après la découverte de ces compagnons, Spitzer a également découvert un nain en T qui flotte dans l'espace par lui-même plutôt qu'en orbite autour d'une étoile. L'équipe qui a découvert que le nain T est dirigée par Daniel Stern au Jet Propulsion Laboratory de la NASA.
Les naines brunes sont de petites étoiles qui ne sont pas assez massives pour brûler l'hydrogène, comme le fait notre Soleil. Leurs noyaux ne sont pas assez chauds pour déclencher une telle fusion nucléaire. En conséquence, leur température de surface n'est que de quelques milliers de degrés lorsqu'ils sont jeunes, se refroidissant considérablement à environ la température d'une planète à mesure qu'ils vieillissent. Par conséquent, ils sont sombres et difficiles à identifier et, par conséquent, la première identification sans ambiguïté est arrivée il y a seulement une dizaine d'années.
La plus massive des deux naines T nouvellement découvertes s'appelle HD 3651 B, située dans la constellation des Poissons. Cet objet est dans un système solaire contenant une étoile légèrement moins massive que notre Soleil qui est en orbite autour d'une planète légèrement plus petite que Saturne.
L'orbite de la planète autour de l'étoile semblable au Soleil est très elliptique, ce qui avait suggéré que la gravité d'un objet invisible plus éloigné de l'étoile tirait la planète vers l'extérieur. Effectivement, c'était un nain T. De nombreuses planètes extrasolaires ont été découvertes avec des orbites hautement elliptiques. La découverte de Spitzer est la première preuve à l'appui de la théorie selon laquelle les petits compagnons tels que les nains T peuvent se cacher dans de tels systèmes solaires et provoquer l'extrême orbite des planètes.
"L'orbite de la planète dans ce système est similaire à celle de Mercure, mais le nain T a une orbite plus de dix fois plus grande que celle de Pluton", a déclaré Brian Patten du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), co-auteur. "Bien que le HD 3651 B soit juste au-delà de la visibilité à l'œil nu pour un astronome intrépide vivant sur la planète de ce système, le nain T fait connaître sa présence par gravité."
L'autre nain T est appelé HN Peg B dans la constellation Pegasus. Alors que la plupart des naines brunes ont des milliards d'années, HN Peg B est relativement jeune, âgé d'environ 300 millions d'années seulement. Les scientifiques ont déterminé son âge en étudiant attentivement l'étoile compagnon, qui s'est formée en même temps à partir du même nuage de gaz. Le système contient également un disque de poussière et de roches découvert précédemment.
"Les disques de débris détectables et les compagnons nains T sont assez rares, donc la présence des deux autour de la même étoile en fait un système stellaire particulièrement excitant", a déclaré Giovanni Fazio de CfA, co-auteur.
Les découvertes ont été faites avec la caméra infrarouge de Spitzer, construite principalement au centre de vol spatial Goddard de la NASA à Greenbelt, Maryland. Le chercheur principal de l'instrument est Giovanni Fazio. Les autres membres de l'équipe sont Massimo Marengo, Joseph Hora, Richard Ellis, Michael Schuster, Sarah Sonnett, Elaine Winston et Robert Gutermuth du CfA; John Stauffer de Caltech; Tom Megeath de l'Université de Tolède; Dana Backman de l'Institut SOFIA / SETI; Tod Henry de la Georgia State University; et Michael Werner du NASA Jet Propulsion Laboratory.
Le Jet Propulsion Laboratory, à Pasadena, en Californie, gère la mission Spitzer Space Telescope pour la Science Mission Directorate de la NASA, Washington. Les opérations scientifiques sont menées au Spitzer Science Center du California Institute of Technology à Pasadena.
Source d'origine: Communiqué de presse PSU
