Un concept d'artiste du système solaire miniature (en haut) comparé à un système solaire connu. Crédit d'image: NASA / JPL Cliquez pour agrandir
Des scientifiques utilisant une combinaison de télescopes au sol et en orbite ont découvert une étoile défaillante, moins d'un centième de la masse du Soleil, probablement en train de former un système solaire. C'est le plus petit objet en forme d'étoile connu à héberger ce qui semble être un disque planétaire de débris rocheux et gazeux, qui pourrait un jour évoluer en minuscules planètes et créer un système solaire en miniature. Une équipe dirigée par Kevin Luhman, professeur adjoint d'astronomie et d'astrophysique à la Penn State University, discutera de cette découverte dans le numéro du 10 décembre 2005 d'Astrophysical Journal Letters.
L'objet découvert, appelé une naine brune, est décrit comme une «étoile défaillante» car il n'est pas assez massif pour soutenir la fusion nucléaire comme notre Soleil. L'objet n'est que huit fois plus massif que Jupiter. Le fait qu'une naine brune aussi petite puisse être en train de créer un système solaire remet en question la définition même de l'étoile, de la planète, de la lune et du système solaire.
"Notre objectif est de déterminer le plus petit" soleil "avec des preuves de la formation de la planète", a déclaré Luhman. «Ici, nous avons un soleil si petit qu'il fait la taille d'une planète. La question devient alors, comment appelons-nous les petits corps qui pourraient naître de ce disque: planètes ou lunes? Si ce disque protoplanétaire se transforme en planètes, l'ensemble du système serait une version miniaturisée de notre système solaire - avec le «soleil» central, les planètes et leurs orbites environ 100 fois plus petits.
L'équipe de Luhman a détecté la naine brune, appelée Cha 110913-773444, avec le télescope spatial Spitzer de la NASA, le télescope spatial Hubble et deux télescopes dans les Andes chiliennes, le télescope Blanco du Cerro Tololo Inter-American Observatory et le télescope Gemini South, tous deux collaborations internationales financées en partie par la National Science Foundation. Luhman a mené une observation similaire l'année dernière qui a découvert une naine brune de masse de 15 Jupiter avec un disque protoplanétaire.
Les naines brunes naissent comme des étoiles, se condensant sur d'épais nuages de gaz et de poussière. Mais contrairement aux étoiles, les naines brunes n'ont pas assez de masse - et donc n'ont pas assez de pression et de température dans leur cœur - pour soutenir la fusion nucléaire. Ils restent des objets relativement froids visibles dans les longueurs d'onde de faible énergie comme l'infrarouge. Un disque protoplanétaire est un disque plat composé de poussière et de gaz qui est censé s'agglutiner pour former des planètes. Notre système solaire a été formé à partir d'un tel disque il y a environ cinq milliards d'années. Le télescope Spitzer de la NASA a trouvé jusqu'à présent des dizaines de naines brunes arborant des disques, dont plusieurs montrent les étapes initiales du processus de construction de la planète. Le matériau de ces disques commence à coller ensemble dans ce qui peut être les «graines» des planètes.
Avec Spitzer, l'équipe scientifique a repéré Cha 110913-773444 à environ 500 années-lumière de la constellation Chamaeleon. Cette naine brune est jeune, âgée d'environ 2 millions d'années seulement. L'équipe a étudié les propriétés de la naine brune avec des instruments infrarouges sur les autres observatoires. Le disque protoplanétaire froid et sombre n'était détectable qu'avec la caméra infrarouge de Spitzer, qui a été développée au Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
Au cours de la dernière décennie, les progrès de l'astronomie ont conduit à la détection de petites naines brunes et de planètes extra-solaires massives, ce qui a provoqué un dilemme dans la taxonomie. «Il existe deux camps pour définir les planètes par rapport aux naines brunes», a déclaré Giovanni Fazio, membre de l'équipe du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. «Certains vont par la taille, et d'autres par la façon dont l'objet s'est formé. Par exemple, ce nouvel objet serait appelé une planète en fonction de sa taille, mais une naine brune en fonction de sa formation. » Si l'on devait appeler l'objet une planète, a déclaré Fazio, alors Spitzer aurait peut-être découvert son premier disque "formant la lune". Quelle que soit l'étiquette finale, une chose est claire: l'univers produit des systèmes solaires étranges très différents des nôtres. Les autres membres de l'équipe de découverte sont Lucia Adame et Paola D'Alessio de l'Université nationale autonome du Mexique et Nuria Calvet et Lee Hartmann de l'Université du Michigan.
Le télescope Blanco de 4 mètres de l'Observatoire interaméricain Cerro Tololo au Chili fait partie de l'Observatoire national d'astronomie optique, qui est exploité par l'Association des universités pour la recherche en astronomie (AURA) Inc. dans le cadre d'un accord de coopération avec le National Science Fondation. Le télescope Gemini South de 8 mètres situé à proximité est également géré par AURA. Le Goddard Space Flight Center de la NASA, Greenbelt, dans le Maryland, a construit la caméra infrarouge de Spitzer. Le chercheur principal de l'instrument est Giovanni Fazio. Le Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californie, gère la mission Spitzer pour la NASA. Les opérations scientifiques sont menées au Spitzer Science Center du California Institute of Technology à Pasadena.
Source d'origine: Penn State University
