Vue d'artiste d'une des découvertes superlatives de cette étude, la plus ancienne paire connue de naines blanches à large séparation et de naines brunes froides. Le petit orbe blanc représente la naine blanche (le vestige d'une étoile semblable au Soleil depuis longtemps), tandis que l'objet de premier plan marron/orange est le compagnon nain marron nouvellement découvert. Cette naine brune pâle était auparavant négligée jusqu'à ce qu'elle soit repérée par des scientifiques citoyens, car elle se trouve juste dans le plan de la Voie lactée. Crédit :NOIRLab/NSF/AURA/P. Marenfeld; remerciement :William Pendrill
À quel point notre recensement des voisins les plus proches du Soleil est-il complet ? Des astronomes et une équipe de bénévoles en quête de données participant à Backyard Worlds:Planet 9, un projet de science citoyenne, ont découvert environ 100 mondes froids près du Soleil, des objets plus massifs que les planètes mais plus légers que les étoiles, connues sous le nom de naines brunes.
Avec l'aide de l'observatoire W. M. Keck de Maunakea à Hawaï, l'équipe de recherche a découvert que plusieurs de ces mondes nouvellement découverts sont parmi les plus cool connus, avec quelques-uns s'approchant de la température de la Terre, assez frais pour abriter des nuages d'eau.
L'étude sera publiée le 20 août numéro 2020 du Journal d'astrophysique et est disponible en format préimprimé sur arXiv.org.
Découvrir et caractériser les objets astronomiques proches du Soleil est fondamental pour notre compréhension de notre place dans, et l'histoire de, l'univers. Pourtant, les astronomes dénichent toujours de nouveaux habitants du quartier solaire. La nouvelle découverte Backyard Worlds comble un vide auparavant vide dans la gamme des naines brunes à basse température, identifier un chaînon manquant longtemps recherché au sein de la population de naines brunes.
"Ces mondes froids offrent l'opportunité d'avoir de nouvelles connaissances sur la formation et les atmosphères des planètes au-delà du système solaire, " a déclaré l'auteur principal Aaron Meisner du NOIRLab de la National Science Foundation. " Cette collection de naines brunes froides nous permet également d'estimer avec précision le nombre de mondes flottant librement dans l'espace interstellaire près du Soleil.
Pour identifier plusieurs des naines brunes les plus faibles et les plus froides récemment découvertes, Adam Burgasser, professeur de physique à l'UC San Diego, et des chercheurs du Cool Star Lab ont utilisé le spectromètre Echellette proche infrarouge sensible de l'observatoire Keck, ou NIRES, instrument.
"Nous avons utilisé les spectres NIRES pour mesurer la température et les gaz présents dans leurs atmosphères. Chaque spectre est essentiellement une empreinte digitale qui nous permet de distinguer une naine brune froide des autres types d'étoiles, " dit Burgasser, un co-auteur de l'étude.
Observations de suivi à l'aide du télescope spatial Spitzer de la NASA, Observatoire du Mont Mégantic, et l'observatoire de Las Campanas ont également contribué aux estimations de température des naines brunes.
Les naines brunes se situent quelque part entre les planètes les plus massives et les plus petites étoiles. N'ayant pas la masse nécessaire pour entretenir les réactions nucléaires dans leur noyau, les naines brunes sont parfois appelées "étoiles ratées". Leur faible masse, basse température, et l'absence de réactions nucléaires internes les rend extrêmement faibles et donc extrêmement difficiles à détecter. À cause de ce, à la recherche des naines brunes les plus cool, les astronomes ne peuvent qu'espérer détecter de tels objets relativement proches du Soleil.
Pour aider à trouver notre soleil le plus froid, voisins les plus proches, les astronomes du projet Backyard Worlds se sont tournés vers un réseau mondial de plus de 100, 000 scientifiques citoyens. Ces volontaires inspectent avec diligence des milliards de pixels d'images de télescopes pour identifier les mouvements subtils des naines brunes et des planètes à proximité. Malgré les avancées du machine learning et des supercalculateurs, il n'y a toujours pas de substitut à l'œil humain lorsqu'il s'agit de trouver des évanouissements, objets en mouvement.
Les bénévoles de Backyard Worlds en ont déjà découvert plus de 1, 500 étoiles et naines brunes près du Soleil; cette nouvelle découverte représente environ 100 des plus froides de cet échantillon. Meisner dit que c'est un record pour n'importe quel programme de science citoyenne, et 20 des citoyens scientifiques sont répertoriés comme co-auteurs de l'étude.
La disponibilité de décennies de catalogues astronomiques par le biais du laboratoire de données d'astronomie de NOIRLab a permis de rendre les découvertes possibles.
« Le fardeau technique du téléchargement de catalogues astronomiques de milliards d'objets est généralement insurmontable pour les enquêteurs individuels, y compris la plupart des astronomes professionnels, " dit Meisner. " Heureusement, Le portail Web ouvert et accessible de l'Astro Data Lab a permis aux scientifiques citoyens de Backyard Worlds d'interroger facilement des catalogues massifs de candidats naines brunes. »
Les ensembles de données du satellite WISE de la NASA ainsi que les observations d'archives des télescopes de l'observatoire interaméricain Cerro Tololo et de l'observatoire national de Kitt Peak ont également été la clé de ces découvertes de naines brunes.
"C'est excitant qu'ils puissent être repérés en premier par un scientifique citoyen, " a déclaré Meisner. " Les découvertes de Backyard Worlds montrent que les membres du public peuvent jouer un rôle important dans le remodelage de notre compréhension scientifique de notre voisinage solaire. "
