Africa-Press – Côte d’Ivoire. Les naines brunes sont des étoiles ratées : des astres qui sont nés, comme les étoiles, au cœur d’un nuage de gaz effondré. Mais insuffisamment massives, elles n’ont pas pu générer en leur cœur les conditions nécessaires pour déclencher la réaction de fusion nucléaire et donc « s’allumer ». Elles restent néanmoins des objets d’études passionnants car elles possèdent à la fois des caractéristiques associées aux planètes géantes gazeuses comme Jupiter, Saturne ou de nombreuses autres géantes découvertes dans la galaxie ces dernières années et d’autres particularités typiques des étoiles.
Record de légèreté pour cette naine brune
Classiquement, les astronomes considèrent que la masse d’une naine brune équivaut à entre 13 et 80 fois la masse de Jupiter. Une définition qui vole en éclat avec la nouvelle découverte du télescope spatial James Webb qui a identifié une minuscule naine brune flottant librement avec seulement trois à quatre fois la masse de Jupiter. « Une question fondamentale que vous trouverez dans tous les manuels d’astronomie est la suivante : quelles sont les plus petites étoiles ? C’est à cela que nous essayons de répondre », a expliqué, dans un communiqué, Kevin Luhman de l’Université d’État de Pennsylvanie.
L’objet en question est situé dans l’amas d’étoiles IC 348, situé à environ 1000 années-lumière dans le nuage moléculaire de Persée. C’est un amas jeune, âgé de moins de 5 millions d’années, qui contient des naines brunes encore chaudes et plus faciles à détecter. La région a été sondée par l’instrument en infrarouge moyen du James Webb en quête de candidates de petite taille.
Image de l’amas d’étoiles avec en encadré, à droite, les trois naines brunes identifiées qui font moins de 8 masses de Jupiter. Crédits : NASA, ESA, CSA, STScI, K. Luhman (Penn State University) et C. Alves de Oliveira (Agence spatiale européenne).
Plusieurs cibles d’intérêt
L’analyse des données du télescope a permis d’identifier trois objets de 3 à 8 masses de Jupiter et possédant des températures de surface allant de 830 à 1.500°C. Toute la question est maintenant de savoir si ces astres sont effectivement bien des naines brunes. Selon les auteurs de l’étude, publiée dans la revue The Astronomical Journal, il est peu probable qu’ils se soient formés par agrégation dans un disque circumstellaire et que ce soient donc des planètes.
D’autant que les trois « flottent » librement dans l’espace sans être gravitationnellement liés à une étoile. Il est également possible, bien que beaucoup moins probable, que les trois objets soient des planètes errantes, éjectées de leur système stellaire. Mais les auteurs estiment que cela est difficile à imaginer car les systèmes stellaires dans cette zone sont trop jeunes pour avoir eu le temps de former des planètes géantes et les expulser.
L’hypothèse la plus solide est donc bien de considérer que le James Webb a repéré des naines brunes issues de l’effondrement de petits nuages de gaz. Toutefois, les modèles informatiques peinent à expliquer comment de tels nuages, suffisamment léger pour donner naissance à des étoiles de quelques masses de Jupiter, peuvent s’effondrer. Des investigations en ce sens devront donc être conduites afin de mieux comprendre l’existence de ces astres.
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