Quand c'est une naine brune - mais où tracer la ligne?
Souvent appelées «étoiles ratées», les naines brunes sont de curieuses créatures cosmiques. Pourtant, il doit y avoir une sorte de point de basculement spécifique, et les astronomes (étant les scientifiques qu'ils sont) aimeraient savoir: quand une naine brune s'arrête-t-elle et qu'une étoile commence?
Les chercheurs de la Georgia State University ont maintenant la réponse.
Extrait d'un communiqué de presse publié le 9 décembre par l'Observatoire national d'astronomie optique (NOAO):
Pendant la majeure partie de leur vie, les étoiles obéissent à une relation appelée séquence principale, une relation entre la luminosité et la température - qui est également une relation entre la luminosité et le rayon. Les étoiles se comportent comme des ballons dans le sens où l'ajout de matière à l'étoile fait augmenter son rayon: dans une étoile, la matière est l'élément hydrogène, plutôt que l'air qui est ajouté à un ballon. Les naines brunes, en revanche, sont décrites par des lois physiques différentes (appelées pression de dégénérescence des électrons) que les étoiles et ont le comportement opposé. Les couches internes d'une naine brune fonctionnent un peu comme un matelas à ressorts: leur ajouter du poids les fait rétrécir. Par conséquent, les naines brunes diminuent de taille avec l'augmentation de la masse.
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Comme l'explique le Dr Sergio Dieterich, l'auteur principal, «Afin de distinguer les étoiles des naines brunes, nous avons mesuré la lumière de chaque objet supposé se trouver près de la frontière stellaire / naine brune. Nous avons également soigneusement mesuré les distances de chaque objet. Nous avons ensuite pu calculer leurs températures et leurs rayons en utilisant les lois physiques de base, et trouvé l'emplacement des plus petits objets que nous avons observés (voir l'illustration ci-jointe, basée sur une figure de la publication). Nous voyons que le rayon diminue avec la baisse de température, comme prévu pour les étoiles, jusqu'à ce que nous atteignions une température d'environ 2100K. Là, nous voyons un espace sans objet, puis le rayon commence à augmenter avec une température décroissante, comme nous l'attendons pour les naines brunes. "
Le Dr Todd Henry, un autre auteur, a déclaré: «Nous pouvons maintenant indiquer une température (2100 K), un rayon (8,7% de celui de notre Soleil) et une luminosité (1/8 000 du Soleil) et dire que la séquence principale se termine là «et nous pouvons identifier une étoile particulière (avec la désignation 2MASS J0513-1403) comme représentative des plus petites étoiles.»
"Nous pouvons maintenant pointer vers une température (2100K), un rayon (8,7% celui de notre Soleil) et une luminosité (1/8000 du Soleil) et dire" la séquence principale s'arrête là "".
Dr Todd Henry, directeur de RECONS
En plus de répondre à une question fondamentale en astrophysique stellaire sur la fin froide de la séquence principale, la découverte a des implications importantes dans la recherche de la vie dans l'univers. Parce que les naines brunes se refroidissent sur une échelle de temps de seulement des millions d'années, les planètes autour des naines brunes sont de mauvais candidats pour l'habitabilité, tandis que les étoiles de très faible masse fournissent une chaleur constante et un environnement à faible rayonnement ultraviolet pendant des milliards d'années. La connaissance de la température à laquelle se terminent les étoiles et le début des naines brunes devrait aider les astronomes à décider quels objets sont susceptibles d'héberger des planètes habitables.
Les données proviennent du télescope de 4,1 m SOAR (SOuthern Astrophysical Research) et du télescope SMARTS (Small and Moderate Aperture Research Telescope System) de 0,9 m de l'Observatoire interaméricain Cerro Tololo (CTIO) au Chili.
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