Gaia révèle des milliers d'étoiles de très petites masses et de naines brunes
Publié par Adrien le 07/01/2019 à 08:00
Source: CNRS-INSU
Les grands relevés du ciel des deux décennies passées ont permis de découvrir quelques milliers d'étoiles naines et de naines brunes. Cependant leur recensement reste incomplet en raison de leur faible éclat, y compris dans le voisinage solaire. La mission Gaia, grâce à la combinaison (Une combinaison peut être :) de ses mesures très précises en astrométrie (L'astrométrie est la partie de l'astronomie qui s'occupe de la position des étoiles et des autres objets célestes, leur distances et leur mouvements.) et en photométrie, apporte un nouveau moyen de les découvrir et promet d'en offrir un échantillon (De manière générale, un échantillon est une petite quantité d'une matière, d'information, ou d'une solution. Le mot est utilisé dans différents domaines :) véritablement complet. Cette étude est portée par l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.), transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications (la route, le canal...), interfaces nanostructures, atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) et environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels,...), molécules (UTINAM/OSU Theta, CNRS/Université Bourgogne Franche-Comté).

Les étoiles naines, de masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la force de gravitation...) inférieure au dixième de celle du Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de...), sont majoritaires dans la Voie Lactée (La Voie lactée (appelée aussi « notre galaxie », ou parfois simplement « la Galaxie », avec une majuscule) est le nom de la galaxie dans laquelle se situent le Système solaire (dont la...) (environ 70% de toutes les étoiles) et, pour cette raison, elles sont des sujets d'étude essentiels pour mieux connaître notre Galaxie (Une galaxie est, en cosmologie, un assemblage d'étoiles, de gaz, de poussières et de matière noire et contenant parfois un trou noir supermassif en son centre.). En outre, elles sont maintenant connus pour héberger des exoplanètes dont certaines ont une masse qui avoisine celle de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre...). Ces astres font le lien entre les étoiles et les naines brunes, car leur masse couvre la transition de masse stellaire (Stellaria est un genre de plantes herbacées annuelles ou vivaces, les stellaires, de la famille des Caryophyllaceae. Il comprend près de 90 espèces réparties...) / sous-stellaire, autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre...) de 0,075 masse solaire (En astrophysique, la masse solaire est l'unité de masse conventionnellement utilisée pour les étoiles ou les autres objets massifs. Elle est égale à la masse de notre Soleil. Son symbole et sa valeur sont :). Cette masse conditionne la combustion (La combustion est une réaction chimique exothermique d'oxydoréduction. Lorsque la combustion est vive, elle se traduit par une flamme voire une explosion.) de l'hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.) au coeur de l'astre, et définit la limite entre étoiles naines et naines brunes. A cause de leur faible luminosité (La luminosité désigne la caractéristique de ce qui émet ou réfléchit la lumière.), la modélisation de leur atmosphère froide, d'une température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud,...) inférieure à 3000°, et complexe reste un défi.


Distribution sur le ciel des astres déjà connus et retrouvés dans Gaia (points bleus en haut) et des nouveaux candidats (points bleus en bas), superposés à la carte du ciel de Gaia DR2 (ESA/DPAC)

Une meilleure connaissance de cette population d'astres insaisissables a donc des implications importantes pour l'astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer leur origine, leur évolution, leurs propriétés physiques et chimiques. Elle...) stellaire et galactique, ainsi que pour la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la...) d'exo-terres potentiellement habitables.

Le travail "New ultra-cool and brown dwarf candidates in Gaia DR2" mené par Céline Reylé, et publié dans le journal Astronomie et Astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche interdisciplinaire de l'astronomie qui concerne principalement la physique et l'étude des propriétés des objets de l'univers...), est la première recherche systématique (En sciences de la vie et en histoire naturelle, la systématique est la science qui a pour objet de dénombrer et de classer les taxons dans un certain ordre, basé sur des principes divers. Elle ne doit pas être confondue...) d'étoiles de très faible masse et de naines brunes dans le second catalogue de Gaia. Il a permis d'identifier près de 14 000 nouveaux candidats, couvrant toute la voûte (Une voûte (ou voute) est un élément architectural de couvrement intérieur d'un édifice présentant un intrados. La voûte travaille comme un arc et son équilibre...) céleste. Les mesures des distances par Gaia montrent que plus de 200 candidats sont à moins de 100 années-lumière du Soleil, indiquant que même l'inventaire dans un volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) proche est incomplet.

Le travail se poursuit dans le cadre d'une collaboration internationale ; des demandes d'observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le...) de suivi spectroscopique ont été déposées sur plusieurs grands télescopes (VLT, Gemini Nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) et Sud) afin de confirmer leur nature, et d'analyser en détail leur atmosphère. Ces observations amélioreront considérablement la connaissance de ces astres, qui pourront servir ensuite de cibles clés dans les études de la Voie Lactée et les recherches d'exoplanètes.

Visualisez aussi la "story" et l'image de la semaine sur le site de Gaia/ESA: https://www.cosmos.esa.int/web/gaia/image-of-the-week
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