Visant à contraindre l'orbite et la masse dynamique de la naine brune dans le système HD 206893, une équipe internationale d'astronomes a étudié l'étoile hôte et sa compagne en utilisant une combinaison de techniques d'observation. Les résultats de cette campagne d'observation suggèrent la présence d'un autre objet massif dans le système, probablement une naine brune. Les résultats sont détaillés dans un article publié le 7 juin sur arXiv.org.

Les naines brunes sont des objets intermédiaires entre les planètes et les étoiles. Les astronomes s'accordent généralement à dire qu'il s'agit d'objets substellaires occupant la plage de masse entre 13 et 80 masses de Jupiter. Bien que de nombreuses naines brunes aient été détectées à ce jour, de tels objets existant en tant que compagnons d'autres étoiles sont une trouvaille rare.

L'un de ces rares compagnons naines brunes est HD 206893 B qui a été découvert il y a environ deux ans. Il orbite autour de HD 206893 - une jeune étoile voisine de type spectral F5V, situé à quelque 133 années-lumière. L'hôte, estimée à environ 250 millions d'années, a une masse d'environ 1,32 masse solaire et une température effective d'environ 6, 500 K.

Étant donné que les compagnes naines brunes sont généralement situées à une distance relativement grande des étoiles mères, leurs masses dynamiques sont extrêmement difficiles à mesurer. C'est le cas de HD 206893 B car des études précédentes ont montré qu'il est séparé de son hôte d'environ 11 UA, tout en laissant d'énormes incertitudes concernant les estimations de masse. Basé sur des modèles évolutifs et des données photométriques, on a estimé que sa masse devait se situer entre 12 et 50 masses de Jupiter.

Afin de contraindre la masse de HD 206893 B plus précisément et d'avoir plus d'informations sur son orbite, un groupe d'astronomes dirigé par Antoine Grandjean de l'Université Grenoble Alpes en France a étudié le système à l'aide de données de vitesse radiale (RV), imagerie directe et astrométrie.

"L'imagerie à contraste élevé permet de déterminer les paramètres orbitaux des compagnons sous-stellaires (planètes, naines brunes) à partir de l'astrométrie relative observée et de l'estimation du modèle et des masses dépendantes de l'âge à partir de leurs magnitudes ou spectres observés. La combinaison des positions astrométriques avec la vitesse radiale donne des contraintes directes sur l'orbite et sur les masses dynamiques des compagnons, ", ont expliqué les auteurs de l'article.

Selon l'étude, les résultats des observations montrent une dérive de vitesse radiale significative sur une période d'environ 1,6 an. En supposant que HD 206893 B soit à l'origine de cette dérive, il devrait avoir une masse dynamique comprise entre 60 et 720 masses de Jupiter. Ceci est en contradiction avec les observations précédentes, les astronomes ont donc exclu cette possibilité.

A la recherche d'autres explications de ce phénomène, les chercheurs ont noté qu'il pourrait être causé par un autre objet encore non détecté qui est plus proche de l'hôte que HD 206893 B. « Un corps interne supplémentaire qui contribuerait de manière significative à la dérive RV observée et à la vitesse tangentielle dans RA est nécessaire. la période devrait être plus longue que notre référence temporelle de 1,6 an (1,4 UA), ", lit-on dans le journal.

Les chercheurs ont ajouté que pour déclencher une telle dérive de RV, le compagnon potentiel devrait avoir une masse d'environ 15 masses de Jupiter (naine brune), et doit être situé à une distance comprise entre 1,4 et 2,6 UA de l'étoile mère.

Les chercheurs estiment que HD 206893 B a une période orbitale comprise entre 21 et 33 ans, et une inclinaison orbitale comprise entre 21 et 40 degrés. De plus, ils ont noté que sa masse dynamique pourrait même être aussi faible que 10 masses de Jupiter si l'âge du système est inférieur à 50 millions d'années, qui ne peut être exclu.

D'où, plus d'observations de vitesse radiale et d'imagerie directe du système sont nécessaires pour confirmer la présence de l'objet intérieur et pour contraindre davantage les paramètres des deux compagnons.

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