WISE 1810055-1010023 (WISE 1810 en abrégé), une naine brune pauvre en métaux située à 8,9 parsecs (29 années-lumière), a près de 10 milliards d’années.
Images de WISE 1810 du UKIDSS Galactic Plane Survey (à gauche) et NOT ALFOSC (à droite). L’objet est marqué d’une flèche rouge. Le Nord est en haut et l’Est est à gauche. Chaque image mesure environ 80 secondes d’arc de diamètre. Crédit photo : Lodieu et al., doi : 10.1051/0004-6361/202243516.
Les naines brunes sont des objets froids et sombres dont la taille varie entre celle d’une planète géante gazeuse comme Jupiter ou Saturne et celle d’une étoile semblable au soleil.
Parfois appelés étoiles défaillantes, ces objets sont trop petits pour supporter des réactions de fusion d’hydrogène dans leur noyau, mais ils ont des propriétés semblables à celles d’une étoile.
En règle générale, ils ont des masses comprises entre 11 et 16 Jupiter (masse approximative à laquelle la fusion du deutérium peut être maintenue) et 75 à 80 Jupiter (masse approximative à laquelle la fusion de l’hydrogène peut être maintenue).
Trouver des naines brunes d’âges et de métallicités différents est crucial pour retracer leurs trajectoires évolutives et comprendre les processus de leur formation.
Depuis les découvertes des deux premières naines brunes, annoncées en 1995, le domaine s’est considérablement développé avec des milliers d’objets de ce type aux propriétés physiques très diverses : masse, âge, composition atmosphérique. Malgré cela, les naines pauvres en métaux égales ou inférieures à la limite de combustion de l’hydrogène restent encore rares.
« A l’échelle cosmique, notre voisinage immédiat se compose de quelques centaines d’étoiles et de naines brunes avec leurs propres systèmes planétaires », a déclaré le Dr. Nicolas Lodieu, astronome à l’Instituto de Astrofísica de Canarias et au Departamento de Astrofisica de l’Universidad de La Laguna et ses collègues.
« Contrairement aux étoiles, les naines brunes n’ont pas assez de masse pour soutenir la fusion nucléaire de l’hydrogène, qui est la source d’énergie des étoiles comme le Soleil, elles s’estompent donc avec le temps. »
« En raison de leur faible luminosité et énergie, ils sont très difficiles à détecter. Cependant, les étudier est essentiel pour comprendre les processus impliqués dans la formation des étoiles et des planètes.
À l’aide des instruments OSIRIS, EMIR et HiPERCAM du Gran Telescopio Canarias, de l’instrument ALFOSC du Telescopio Óptico Nórdico et de l’instrument Omega2000 de l’Observatoire astronomique de Calar Alto, les astronomes ont observé WISE 1810, une candidate naine brune pauvre en métaux découverte en 2020 .
« Ce type de naine brune a une atmosphère dépourvue de substances comme l’azote et le carbone », ont-ils déclaré.
Les auteurs ont découvert que WISE 1810 a une température de 525 degrés Celsius, une luminosité un millionième de celle du Soleil et une masse de l’ordre des naines brunes.
« La nouvelle naine brune a des propriétés photométriques et spectroscopiques très particulières qui nécessitent de nouvelles investigations », a déclaré le Dr. Lodieu.
« Aucun des modèles atmosphériques actuels ne peut reproduire la lumière émise par cet étrange objet sur une large gamme de longueurs d’onde. »
« Nous ne pouvons pas voir de traces d’ammoniac et de méthane aux longueurs d’onde du proche infrarouge, ce qui suggère que l’atmosphère possède environ 3% de la chimie du Soleil, mais avec une grande incertitude », a déclaré le Dr. María Rosa Zapatero Osorio, astronome au Centro de Astrobiología (CSIC). -INTA).
« C’est la première fois que la présence d’objets aussi faibles et pauvres en métal est confirmée dans notre galaxie. »
« WISE 1810 est un monde de vapeur d’eau car la vapeur et l’hydrogène moléculaire sont les seules caractéristiques fortes que nous pouvons voir dans la distribution d’énergie spectrale de l’objet », a déclaré le Dr. Eduardo Martín, astronome à l’Instituto de Astrofísica de Canarias et au Département d’astrophysique de l’Université de La Laguna et au Conseil supérieur de la recherche scientifique.
« Des observations futures pourraient confirmer que ces types de naines brunes sont plus courants que nous ne le pensions, ce qui changera notre vision de la formation des étoiles et des naines brunes au début de la Voie lactée », a déclaré le Dr. Lodieu.
Un article sur les résultats a été publié dans la revue Astronomie & Astrophysique.
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N. Lodieu et al. 2022. Propriétés physiques et distance trigonométrique du nain particulier WISE J181005.5-101002.3. A&A 663, A84 ; doi : 10.1051/0004-6361/202243516
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