Des astronomes utilisant le télescope SOAR de l'Observatoire interaméricain de Cerro Tololo rapportent la découverte d'un jet étendu spectaculaire d'une jeune naine brune. Avec des masses trop faibles pour maintenir la fusion d'hydrogène à l'intérieur, les naines brunes occupent la gamme de masse entre les étoiles et les planètes géantes. Alors que les jeunes étoiles lancent généralement des jets qui s'étendent sur une année-lumière ou plus, c'est le premier jet d'une étendue similaire détecté chez une naine brune. Le résultat donne un nouvel aperçu de la formation des objets substellaires.

Intrinsèquement faible, les naines brunes ont été plus insaisissables et difficiles à étudier que les étoiles. Bien qu'ils soient souvent décrits comme des créatures exotiques, les naines brunes sont en réalité bien plus nombreuses dans notre Galaxie que les étoiles comme le Soleil.

La découverte, accepté pour publication dans le Journal d'astrophysique , soutient l'image émergente que les naines brunes forment de la même manière que les étoiles.

L'image montre le jet, HH 1165, lancé par la naine brune Mayrit 1701117 à la périphérie externe de l'amas sigma Ori vieux de 3 millions d'années. Tracé par émission de soufre simple ionisé, qui apparaît en vert sur l'image, le jet s'étend sur 0,7 années-lumière (équivalent à 0,2 parsecs) au nord-ouest de la naine brune. Les nœuds d'émission le long du jet révèlent que la perte de masse est variable dans le temps, probablement le résultat d'une accrétion épisodique sur la naine brune. La nébulosité rouge au sud-est de la naine brune est une nébuleuse par réflexion qui trace la cavité d'écoulement dans la direction du contre-jet.

Alors que des sorties ont déjà été détectées chez de jeunes naines brunes, les détections antérieures concernaient des "microjets" 10 fois plus petits. "Notre résultat montre que les naines brunes peuvent lancer des jets à l'échelle du parsec similaires à ceux des jeunes étoiles, " explique Basmah Riaz, qui a dirigé l'étude.

L'image, prise avec le télescope SOAR en utilisant le module d'optique adaptative SOAR, a été obtenu en plusieurs heures de temps d'intégration. Comme l'a décrit le co-auteur Cesar Briceno :« Nous avons pu voir l'émission étonnamment prolongée du jet après les 30 premières minutes d'intégration. C'était un vrai moment 'Wow' !

Pour quelques temps, les astronomes ont soupçonné que les naines brunes se forment un peu comme les étoiles. Comme des étoiles, les naines brunes sont connues pour être entourées de disques à la naissance et pour accumuler leurs masses par accrétion à partir de noyaux de nuages ​​moléculaires. La découverte actuelle va plus loin et montre que, comme des étoiles, les naines brunes lancent des jets puissants et qu'elles construisent leur masse grâce à un régime instable, processus épisodique.

"Le jet HH 1165 montre toutes les caractéristiques familières des sorties d'étoiles :nœuds d'émission, une cavité avec nébulosité de réflexion, et des chocs d'étrave aux extrémités du flux. Il coche toutes les cases de manière assez convaincante, " a commenté la co-auteur Emma Whelan.

Bien qu'il puisse sembler contre-intuitif que la perte de masse (dans un jet) fasse partie intégrante de la façon dont un objet grandit ou gagne de la masse, cette situation peut survenir en raison d'un excès de moment cinétique. Lorsque les patineurs en filature tirent dans leurs bras, ils tournent plus vite en raison de la conservation du moment cinétique. De la même manière, lorsqu'il est grand, les noyaux de nuages ​​moléculaires en rotation lente s'effondrent, elles peuvent tourner trop vite pour se réduire à des tailles d'étoiles beaucoup plus petites.

Riaz spécule qu'en effet "les noyaux de nuages ​​moléculaires ont beaucoup plus de moment angulaire que ne peuvent en contenir les étoiles ou les naines brunes. Le système doit donc perdre son moment angulaire pour que l'objet grandisse en masse. En supprimant le moment angulaire du système, Les jets aident à résoudre le "problème de moment angulaire" auquel sont confrontés les étoiles ainsi que les naines brunes."

Pour tester cette hypothèse, l'équipe est à la recherche de jets plus longs de naines brunes, pour comprendre à quelle fréquence ils se produisent.