Certains objets astronomiques paraissent condamnés à être des "entre-deux" et à rester dans l'ombre, à l'image des naines brunes. Trop massives pour être des planètes mais insuffisamment lourdes pour s'embraser en étoiles, elles mènent une existence discrète.
Une observation récente vient cependant bouleverser ce que l'on pensait, en révélant que des processus dynamiques pourraient leur offrir une opportunité inespérée de se transformer en véritable étoile.
Les naines brunes se forment de manière similaire aux étoiles, à partir de l'effondrement de nuages de gaz et de poussière, mais elles n'accumulent pas suffisamment de matière pour déclencher la fusion nucléaire de l'hydrogène en hélium dans leur cœur. Cette absence de réactions nucléaires les empêche de briller comme le Soleil, ce qui leur vaut parfois le surnom peu flatteur d'étoiles ratées. Leur masse se situe généralement entre 13 et 80 fois celle de Jupiter, ce qui est inférieur à celle d'une étoile typique.
Deux naines brunes en train de fusionner. Crédit: Caltech/R. Hurt (IPAC)
Une équipe de scientifiques a étudié des données collectées par le Zwicky Transient Facility à l'observatoire Palomar, ce qui leur a permis d'identifier un système binaire composé de deux naines brunes en orbite très serrée. Ce duo, désigné ZTF J1239+8347, se trouve à environ 1 000 années-lumière dans la constellation de la Grande Ourse. Les deux objets, chacun ayant une masse de 60 à 80 fois celle de Jupiter, tournent si près l'un de l'autre que l'ensemble du système pourrait tenir entre la Terre et la Lune.
Dans ce système, l'une des naines brunes transfère activement de la matière vers sa compagne, un processus qui pourrait permettre à la receveuse d'atteindre la masse nécessaire pour amorcer la fusion nucléaire. Chacune des deux naines brune est en effet très proche de la limite de masse permettant de devenir une véritable étoile.
Cette interaction gravitationnelle provoque un gonflement de l'objet donneur, dont la matière s'écoule vers un point précis sur l'autre naine brune, créant une zone chauffée et lumineuse. Cette région émet une variation de luminosité détectable toutes les 57 minutes, signal qui a attiré l'attention des chercheurs parmi les milliards d'objets analysés.
Ce type de transfert de masse n'avait jamais été observé auparavant dans un couple de naines brunes, ce qui en fait une découverte notable. Selon les chercheurs, ces systèmes pourraient être plus courants qu'on ne le pense, et de futures observations avec des installations comme l'observatoire Vera Rubin au Chili pourraient en révéler des dizaines d'autres.
Les travaux de l'équipe, dirigée par Samuel Whitebook du California Institute of Technology, ont été publiés dans The Astrophysical Journal Letters.