À l’aide du vaisseau spatial SPHEREx de la NASA, les astronomes ont étudié une multitude d’« étoiles ratées », également connues sous le nom de naines brunes.
Ces étranges corps cosmiques chevauchent la frontière entre les planètes et les étoiles, possédant une masse comprise entre 13 et 80 fois celle de Jupiter (0,013 à 0,08 fois la masse du soleil). Elles reçoivent le surnom d’étoiles ratées parce qu’elles se forment comme des étoiles à partir de l’effondrement de nuages de gaz et de poussière, mais ne parviennent pas à rassembler suffisamment de masse pour déclencher la fusion de l’hydrogène en hélium dans leur noyau, le processus qui alimente réellement les étoiles. étoiles.
Ce processus de formation signifie également que naines brunes sont des solitaires cosmiques, errant seuls dans l’obscurité de l’espace, privés de la lumière d’une étoile mère. Cette description pourrait ressembler aux paroles d’une chanson de Type O Negative (« Black No. 1 », ça vous tente ?). Et c’est tout à fait normal, selon le responsable de la nouvelle étude, qui révèle que, chimiquement parlant, les atmosphères de ces mondes sombres et nuageux ne sont pas sans rappeler celles de notre système solaire. planètes géantes gazeuses.
“Ils sont plutôt gothiques”, a déclaré Zafar Rustamkulov, du California Institute of Technology (Caltech). une déclaration. “Contrairement à exoplanètesLes naines brunes flottantes sont des objets célestes complètement indépendants qui disparaîtront seuls dans l’éternité. Nous apprenons encore à quel point ils sont complexes. »
Rustamkulov a ajouté que, depuis l’orbite terrestre, SPHEREx — abréviation de Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization et Ices Explorer — voit des longueurs d’onde de lumière qui sont presque impossibles à voir avec des télescopes au sol, car l’eau s’y trouve. L’atmosphère terrestre les absorbe. C’est important pour mettre en lumière les naines brunes.
“Nous captons la lumière des nuages rouges et profonds de naines brunes partout dans le ciel”, a-t-il déclaré.
Une forêt (de naines brunes)
Les naines brunes sont quelque peu mystérieuses depuis leur découverte dans les années 1990, car la petite quantité de fusion nucléaire qui se produit en leur sein les amène à n’émettre qu’une faible lueur. Cela signifie que notre compréhension de leur composition, de leurs tempêtes et de leur évolution ne vient en réalité que de la théorie.
Pour aider à lever cette obscurité observationnelle, l’équipe s’est tournée vers les données de SPHEREx. Ils ont étudié 37 naines brunes proches dans un spectre de lumière comprenant 102 longueurs d’onde, du rouge le plus profond que nos yeux peuvent voir à la lumière infrarouge invisible. Ces étoiles locales défaillantes couvraient toute la plage de températures des naines brunes – de 4 000 degrés Fahrenheit à moins 10 degrés Fahrenheit (2 200 à moins 20 degrés Celsius).
Considérant que le température du soleil est d’environ 10 000 degrés Fahrenheit (5 500 degrés Celsius), on pourrait certainement dire que les naines brunes ont froid.
Les spectres des naines brunes observés par SPHEREx ont permis à l’équipe de déterminer que leurs atmosphères sont chimiquement riches en eau, dioxyde de carbone, monoxyde de carbone et méthane.
“Nous observons les signatures de ces molécules et la manière dont elles changent d’un objet à l’autre tout au long du régime de température”, a déclaré J. Davy Kirkpatrick, membre de l’équipe, également de Caltech. “Notre article s’est concentré sur seulement trois douzaines, mais nous en avons des milliers d’autres que nous sommes en train d’analyser.
“Je veux vraiment voir quelles sont les limites l’univers places sur la variété des naines brunes.
Toutes mes couleurs
Les naines brunes ont été régulièrement observées par d’autres télescopes, notamment celui de la NASA. Télescope spatial James Webb et l’agence est maintenant à la retraite Télescope spatial Spitzermais la large couverture de longueurs d’onde de SPHEREx l’a rendu particulièrement utile pour observer ces étoiles ratées. C’est une bonne nouvelle pour les astronomes qui attendent des changements dans l’atmosphère des naines brunes à mesure qu’elles vieillissent et se refroidissent.
Les chercheurs ont découvert que certaines naines brunes observées par SPHEREx se trouvent à un stade de changement extrême dans lequel leurs nuages se dissipent, créant des atmosphères riches en méthane.
L’équipe a peut-être découvert de nouveaux détails importants sur les naines brunes, mais elle est toujours sur la voie du mystère proverbial en ce qui concerne ces étranges objets célestes,
“Les modèles de pointe capturent la tendance chimique générale, mais lorsqu’il s’agit de ces transitions nuageuses, les modèles ont du mal à correspondre aux données”, a déclaré Rustamkulov. “Il n’y a pas deux naines brunes identiques. Même à la même température, leurs spectres semblent assez distincts.”
“Ce voyage a transformé beaucoup d’entre nous en météorologues accidentels. Nous savons combien il est difficile de prédire le temps qu’il fera sur notre propre planète, et nous réalisons qu’il sera tout aussi difficile d’expliquer les phénomènes que nous observons dans ces objets froids et bizarres”, a déclaré Kirkpatrick. “Les résultats sont un appel à l’action pour explorer encore davantage ces mondes sombres.”
À mesure que les astronomes répondront à cet appel à l’action, je réfléchirai à la manière dont j’aurais pu intégrer le classique gothique du Bauhaus « Bela Lugosi is Dead » dans cet article.
Les recherches de l’équipe ont été publiées le 28 septembre dans Le Journal d’Astrophysique.
