[News] Une paire de naines brunes très froides

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Adrien
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[News] Une paire de naines brunes très froides

Message par Adrien » 25/03/2011 - 0:00:50

Des observations réalisées avec le « Very Large Telescope » de l'Observatoire Européen austral et deux autres télescopes ont mis en évidence une nouvelle prétendante au statut d'étoile la plus froide connue : une naine brune appartenant à un système double et ayant une température correspondant à peu près à celle d'une tasse de thé tout juste servie - ce que nous considérons donc comme chaud en tant qu'humain, mais qui est extraordinairement froid pour la surface d'une étoile. Cet objet est tellement froid qu'il se trouve à la frontière, certes très floue, partageant les petites étoiles froides et les grosses planètes chaudes.


Image


Les naines brunes sont essentiellement des étoiles ratées : elles n'ont pas une masse suffisante pour que leur force gravitationnelle déclenche les réactions nucléaires qui font briller les étoiles. La naine brune tout récemment découverte, identifiée en tant que CFBDSIR 1458+10B est l'objet le plus faible d'un système binaire de naines brunes situé à 75 années-lumière de la Terre (1).

Le puissant spectrographe X-shooter installé sur le Very Large Telescope (VLT) de l'ESO a été utilisé pour révéler que cet objet composite était très froid par rapport aux standards des naines brunes. « Nous avons été très enthousiastes de découvrir que cet objet avait une température si basse, mais nous n'imaginions pas qu'il se révélerait être un système double et aurait une de ses composantes encore plus intéressante, car encore plus froide » déclare Philippe Delorme de l'Institut de planétologie et d'astrophysique de Grenoble (CNRS/Université Joseph Fournier), un des co-auteurs de l'article scientifique. CFBDSIR 1458+10 est la naine brune binaire la plus froide découverte jusqu'à présent.

La température de la plus faible des deux naines brunes a maintenant été évaluée à environ 100 degrés Celsius - le point d'ébullition de l'eau et une température pas très différente de celle d'un sauna (2). « A de telles températures nous supposons que cette naine brune a des propriétés différentes de celles des naines brunes connues jusqu'à présent et plus proches de celles des exoplanètes géantes - Il pourrait même y avoir des nuages d'eau dans son atmosphère », déclare Michael Liu de l'Institut d'Astronomie de l'Université d'Hawaii, premier auteur de l'article présentant cette recherche. « En fait, dans un futur proche, quand nous commencerons à faire des images des planètes gazeuses géantes en orbite autour d'étoiles semblables au Soleil, je m'attends à ce que beaucoup d'entre elles ressemblent à CFBDSIR 1458+10B. » 

Percer les secrets de cet objet unique a nécessité d'avoir recours à la puissance de trois télescopes différents. On a tout d'abord trouvé que CFBDSIR 1458+10 était un système binaire en utilisant le système d'optique adaptative Laser Guide Star  (LGS) sur le télescope Keck II à Hawaï (3). Michael Liu et ses collègues ont alors utilisé le Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT), également situé à Hawaï, pour déterminer la distance de ce duo de naines brunes en utilisant une caméra infrarouge (4). Enfin, ils ont utilisé le VLT de l'ESO pour étudier le spectre infrarouge de cet objet et mesurer sa température. 

La chasse aux objets froids est un des sujets astronomiques « brulants » et très actifs. Le télescope spatial Spitzer a récemment identifié deux autres objets très faibles qui sont également des candidats pour être les naines brunes les plus froides, bien que leur température n'ait pas été mesurée aussi précisément. Des observations futures permettront de mieux déterminer comment sont ces objets comparé à CFBDSIR 1458+10B. Michael Liu et ses collègues prévoient d'observer encore CFBDSIR 1458+10B afin de mieux déterminer ses propriétés et de commencer à tracer l'orbite de ce système binaire, ce qui, après environ une décennie d'étude, devrait permettre aux astronomes de déterminer la masse de ce système binaire.

Notes

(1) CFBDSIR 1458+10 est le nom du système binaire. Les deux constituants de ce système sont appelés CFBDSIR 1458+10A et CFBDSIR 1458+10B, ce dernier étant le plus faible des deux. Ils semblent être en orbite l'un autour de l'autre et être éloignés l'un de l'autre d'une distance correspondant à environ trois fois la distance entre la Terre et le Soleil, avec une période d'environ trente ans. 

(2) En comparaison, la température à la surface du Soleil est d'environ 5 500 degrés Celsius. 

(3) L'optique adaptative permet de supprimer la plupart de l'agitation atmosphérique de la Terre, améliorant la définition des images d'un facteur dix et permettant de résoudre la très petite distance angulaire séparant les deux composants de ce système binaire. 

(4) Les astronomes ont mesuré le mouvement apparent des naines brunes par rapport à l'arrière-plan d'étoiles plus distantes en profitant des changements de position de la Terre au cours de son orbite autour du Soleil. Cet effet, appelé parallaxe, leur permet de déterminer la distance des deux naines brunes par rapport à la Terre.


Source: ESO
Illustration: ESO/L. Calçada

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Raoul44bis
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Re: [News] Une paire de naines brunes très froides

Message par Raoul44bis » 25/03/2011 - 8:24:38

Aucun détail sur sa masse approximative, sa taille, sa distance avec l'autre étoile ? Y a t il d'autres objets dans le système ? Il me semble que certaines bactéries peuvent vivre a ces températures, non ? Y a t il une source pour cet article ?
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QJ
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Re: [News] Une paire de naines brunes très froides

Message par QJ » 25/03/2011 - 9:12:14

Raoul44bis a écrit :Aucun détail sur sa masse approximative, sa taille, sa distance avec l'autre étoile ? Y a t il d'autres objets dans le système ? Il me semble que certaines bactéries peuvent vivre a ces températures, non ? Y a t il une source pour cet article ?

Hello, voici la source:
http://www.eso.org/public/france/news/eso1110/
http://www.eso.org/public/archives/rele ... so1109.pdf
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morfil
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Re: [News] Une paire de naines brunes très froides

Message par morfil » 25/03/2011 - 11:08:59

Super!
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Re: [News] Une paire de naines brunes très froides

Message par kace » 25/03/2011 - 11:50:43

Raoul44bis a écrit :Aucun détail sur sa masse approximative, sa taille, sa distance avec l'autre étoile ? Y a t il d'autres objets dans le système ? Il me semble que certaines bactéries peuvent vivre a ces températures, non ? Y a t il une source pour cet article ?


Masse pas indiquée (dans les liens du 2è post), mais la limite entre planète et étoiles est de l'ordre de 0,08 Masse Solaire, donc la masse doit être légèrement en dessous (sinon la naine brune serait sans doute un peu plus chaude). Pour déterminer les masses, il faudra avoir plus de détails sur l'orbite et sa période : on en saura plus après qques études additionnelles (Doppler + interférométrie j'imagine).
Quand à la possibilité de bactéries, les naines brunes ne sont a priori pas un milieu propice à la vie (jusqu'à preuve du contraire en tout cas, il faut sans doute un "sol" pour avoir des conditions multiples et variées, et que la vie émerge là où les conditions sont optimales. Avec seulement une atmosphère gazeuse et donc assez uniforme, les chances d'avoir les conditions réunies sont sans doute quasi-nulles. Mais je souligne le "jusqu'à preuve du contraire", la vie étant pleines de ressources : cf les multiples endroits a priori "inhospitaliers" sur Terre où la vie est malgré tout présente comme les sources hydrothermales, les déserts, les pôles, ...)

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Raoul44bis
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Re: [News] Une paire de naines brunes très froides

Message par Raoul44bis » 25/03/2011 - 13:27:10

Merci !

Ils semblent être en orbite l’un autour de l’autre et être éloignés l’un de l’autre d’une distance correspondant à environ trois fois la distance entre la Terre et le Soleil, avec une période d’environ trente ans.

Ça fait environ la distance de notre ceinture d'astéroïde. Une petite question : a t on déjà observé des planètes tournant autour de 2 étoiles binaires (de leur centre de gravité) dans un système a peu près stable ? (un lien suffira ;) )

C'est quand même dingue ! Déjà que les frontières entre géantes gazeuses et naines brunes sont fines, alors imaginer que certain de ces astres pourraient avoir des conditions de vie organique...

D'ailleurs étant donné la gravité de la naine brune, on peut très bien imaginé des astéroïdes remplis d'acides animés tombés dessus...

Mince, j'ai hâte que des auteurs de SF exploitent ces filons, car la nature est bien plus prolifique que nos petits cerveaux (je parle du mien :p ) !
L'espace a forcément de jolies courbes ! ^^

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Re: [News] Une paire de naines brunes très froides

Message par kace » 25/03/2011 - 19:14:58

Raoul44bis a écrit :Merci !

Une petite question : a t on déjà observé des planètes tournant autour de 2 étoiles binaires (de leur centre de gravité) dans un système a peu près stable ? (un lien suffira ;) )


je pense pas que ça soit stable, sauf à ce que les 2 étoiles soient extrêmement proches l'une de l'autre et la planète très loin, auquel cas les 2 étoiles peuvent être vues à peu de choses près comme un seul astre. Sauf que même comme ça :
- je doute de la stabilité : je pense que la planète migrerait tranquillement (en s'approchant ou s'éloignant ??? Mais dans les 2 cas, soit elle vient se jeter sur les étoiles soit elle part dans l'espace ...). La stabilité d'un tel système a certainement été étudiée, j'essaierai de chercher si je trouve qqch sur le sujet
- et quand bien même ça serait à peu près stable, il faudrait sans doute 2 étoiles très proches et la planète très loin : en gros, 2 étoiles à neutron ou naine blanches en orbite rapprochée et une planète lointaine : pas le cas de figure le plus courant pour un système planétaire (même si on connait au moins une planète autour d'un pulsar)
Bref, je suis très sceptique, mais je regarderai (en revanche, une planète proche d'une étoile, et cette étoile dans un système binaire lointain, je suis quasi-sûr de me souvenir que ça a déjà été détecté).

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Re: [News] Une paire de naines brunes très froides

Message par kace » 25/03/2011 - 23:14:39

kace a écrit :
Raoul44bis a écrit :Merci !

Une petite question : a t on déjà observé des planètes tournant autour de 2 étoiles binaires (de leur centre de gravité) dans un système a peu près stable ? (un lien suffira ;) )


je pense pas que ça soit stable, sauf à ce que les 2 étoiles soient extrêmement proches l'une de l'autre et la planète très loin, auquel cas les 2 étoiles peuvent être vues à peu de choses près comme un seul astre. Sauf que même comme ça :
- je doute de la stabilité : je pense que la planète migrerait tranquillement (en s'approchant ou s'éloignant ??? Mais dans les 2 cas, soit elle vient se jeter sur les étoiles soit elle part dans l'espace ...). La stabilité d'un tel système a certainement été étudiée, j'essaierai de chercher si je trouve qqch sur le sujet
- et quand bien même ça serait à peu près stable, il faudrait sans doute 2 étoiles très proches et la planète très loin : en gros, 2 étoiles à neutron ou naine blanches en orbite rapprochée et une planète lointaine : pas le cas de figure le plus courant pour un système planétaire (même si on connait au moins une planète autour d'un pulsar)
Bref, je suis très sceptique, mais je regarderai (en revanche, une planète proche d'une étoile, et cette étoile dans un système binaire lointain, je suis quasi-sûr de me souvenir que ça a déjà été détecté).


Finalement, après qques recherches, il existe apparemment des structures orbitales "stables" : http://burtleburtle.net/bob/physics/binary.html
De là à ce que ça se trouve réellement dans la nature, c'est pas forcément évident : à suivre, ça serait amusant ...

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Raoul44bis
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Re: [News] Une paire de naines brunes très froides

Message par Raoul44bis » 26/03/2011 - 12:01:51

Merci, Kace en tout cas je n'imaginais même pas le nombre de possibilité d'orbite qu'il y avait avec une planète tournant autour d'une seul etoile d'un systeme binaire... Franchement merci, excellent lien.
L'espace a forcément de jolies courbes ! ^^

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