Une image en fausses couleurs dans le proche infrarouge du noyau du jeune amas massif RCW 38 prise avec la caméra à optique adaptative NACO du Very Large Telescope de l'ESO. RCW 38 se trouve à une distance d'environ 5 500 années-lumière du Soleil. Le champ de vision de l'image centrale est d'environ 1 minute d'arc, ou 1,5 années-lumière de diamètre. Les encarts, chacun s'étendant sur environ 0,07 années-lumière de côté, montrent un sous-ensemble des naines brunes candidates à l'amas les plus faibles et les moins massives (indiquées par des flèches) de RCW 38 découvertes dans cette nouvelle image. Ces naines brunes candidates pourraient ne peser que quelques dizaines de masses de Jupiter, soit environ 100 fois moins que les étoiles les plus massives vues vers le centre de l'image. Crédit :Koraljka Muzic, Université de Lisbonne, Portugal / Aleks Scholz, Université de St Andrews, Royaume-Uni / Rainer Schoedel, Université de Grenade, Espagne / Vincent Geers, UKATC / Ray Jayawardhana, Université York, Canada / Joana Ascenso, Université de Lisbonne, Université de Porto, Portugal / Lucas Cieza, Université Diego Portales, Santiago, Chili. L'étude est basée sur des observations menées avec le VLT à l'Observatoire européen austral.
Notre galaxie pourrait avoir 100 milliards de naines brunes ou plus, d'après les travaux d'une équipe internationale d'astronomes, dirigé par Koraljka Muzic de l'Université de Lisbonne et Aleks Scholz de l'Université de St Andrews. Le jeudi 6 juillet, Scholz présentera son étude des amas d'étoiles denses, où les naines brunes sont abondantes, à la réunion nationale d'astronomie à l'Université de Hull.
Les naines brunes sont des objets de masse intermédiaire entre les étoiles et les planètes, avec des masses trop faibles pour maintenir une fusion d'hydrogène stable dans leur noyau, la marque d'étoiles comme le Soleil. Après la découverte initiale des naines brunes en 1995, les scientifiques ont rapidement réalisé qu'ils sont un sous-produit naturel de processus qui conduisent principalement à la formation d'étoiles et de planètes.
Tous les milliers de naines brunes trouvées jusqu'à présent sont relativement proches du Soleil, l'écrasante majorité à moins de 1500 années-lumière, simplement parce que ces objets sont faibles et donc difficiles à observer. La plupart de ceux détectés sont situés dans les régions de formation d'étoiles voisines, qui sont toutes assez petites et ont une faible densité d'étoiles.
En 2006, l'équipe a commencé une nouvelle recherche de naines brunes, l'observation de cinq régions de formation d'étoiles proches. L'étude SONYC (Substellar Objects in Nearby Young Clusters) comprenait l'amas d'étoiles NGC 1333, 1000 années-lumière dans la constellation de Persée. Cet objet avait environ la moitié autant de naines brunes que d'étoiles, une proportion plus élevée qu'auparavant.
Une image en fausses couleurs dans le proche infrarouge du noyau du jeune amas massif RCW 38 prise avec la caméra à optique adaptative NACO du Very Large Telescope de l'ESO. RCW 38 se trouve à une distance d'environ 5 500 années-lumière du Soleil. Le champ de vision de l'image centrale est d'environ 1 minute d'arc, ou 1,5 années-lumière de diamètre. Crédit :Koraljka Muzic, Université de Lisbonne, Portugal / Aleks Scholz, Université de St Andrews, Royaume-Uni / Rainer Schoedel, Université de Grenade, Espagne / Vincent Geers, UKATC / Ray Jayawardhana, Université York, Canada / Joana Ascenso, Université de Lisbonne, Université de Porto, Portugal / Lucas Cieza, Université Diego Portales, Santiago, Chili. L'étude est basée sur des observations menées avec le VLT à l'Observatoire européen austral.
Pour établir si NGC 1333 était inhabituel, en 2016, l'équipe s'est tournée vers un autre amas d'étoiles plus éloigné, RCW 38, dans la constellation de Vela. Cela a une forte densité d'étoiles plus massives, et des conditions très différentes des autres clusters.
RCW 38 est à 5500 années-lumière, ce qui signifie que les naines brunes sont toutes les deux faibles, et difficile à repérer à côté des étoiles les plus brillantes. Pour obtenir une image claire, Scholz, Muzic et leurs collaborateurs ont utilisé la caméra à optique adaptative NACO sur le très grand télescope de l'Observatoire européen austral, observer le cluster pendant un total de 3 heures, et en combinant cela avec des travaux antérieurs.
Les chercheurs ont trouvé autant de naines brunes dans RCW 38 - environ la moitié autant qu'il y a d'étoiles - et ont réalisé que l'environnement où se forment les étoiles, si les étoiles sont plus ou moins massives, serré ou moins encombré, n'a qu'un faible effet sur la formation des naines brunes.
Vue d'artiste d'une naine brune de type T. Crédit :NASA / JPL-Caltech
Scholz dit :« Nous avons trouvé beaucoup de naines brunes dans ces amas. Et quel que soit le type d'amas, les naines brunes sont vraiment communes. Les naines brunes se forment aux côtés des étoiles en amas, donc notre travail suggère qu'il y a un grand nombre de naines brunes là-bas."
D'après l'enquête SONYC, Scholz et le chef d'équipe Koraljka Muzic, estime que notre galaxie, la voie Lactée, compte au minimum entre 25 et 100 milliards de naines brunes. Il y a beaucoup de plus petits, des naines brunes plus pâles aussi, cela pourrait donc être une sous-estimation importante, et l'enquête confirme que ces objets sombres sont omniprésents.
