Alors que les naines brunes n'ont pas les réactions de fusion qui font briller le Soleil, ils peuvent émettre de la lumière à des longueurs d'onde radio. Le processus sous-jacent alimentant cette émission radio est familier, comme il se produit également dans la plus grande planète du système solaire. Le puissant champ magnétique de Jupiter accélère les particules chargées telles que les électrons, qui à son tour produit des radiations, dans ce cas des ondes radio et des aurores.

Le fait que les naines brunes soient des émetteurs radio a permis à la collaboration internationale d'astronomes à l'origine de ce résultat de développer une nouvelle stratégie d'observation. Les émissions radio n'ont été détectées auparavant que par une poignée de naines brunes froides, découvertes et cataloguées par des relevés infrarouges avant d'être observées avec des radiotélescopes. L'équipe a décidé de renverser cette stratégie, utiliser un radiotélescope sensible pour découvrir le froid, sources radio faibles, puis effectuez des observations infrarouges de suivi avec des télescopes Maunakea pour les catégoriser.

"Nous nous sommes demandé, « Pourquoi pointer notre radiotélescope sur des naines brunes cataloguées ? » a déclaré Harish Vedantham, auteur principal de l'étude et astronome à ASTRON aux Pays-Bas. "Faisons simplement une grande image du ciel et découvrons ces objets directement dans la radio."

En plus d'être un résultat passionnant en soi, la découverte de BDR J1750+3809 pourrait donner un aperçu alléchant d'un avenir où les astronomes pourront mesurer les propriétés des champs magnétiques des exoplanètes. Les naines brunes froides sont les choses les plus proches des exoplanètes que les astronomes peuvent actuellement détecter avec les radiotélescopes, et cette découverte pourrait être utilisée pour tester des théories prédisant la force du champ magnétique des exoplanètes. Les champs magnétiques sont un facteur important pour déterminer les propriétés atmosphériques et l'évolution à long terme des exoplanètes.

La technique pourrait donner d'autres résultats

Ayant trouvé une variété de signatures radio révélatrices dans leurs observations, l'équipe a dû distinguer les sources potentiellement intéressantes des galaxies de fond. Faire cela, ils ont recherché une forme spéciale d'ondes radio polarisées circulairement - une caractéristique de la lumière des étoiles, planètes et naines brunes, mais pas des galaxies d'arrière-plan. Ayant trouvé une source radio polarisée circulairement, l'équipe s'est ensuite tournée vers l'imagerie d'archive, le télescope Gemini-Nord, et l'IRTF de la NASA pour fournir les mesures nécessaires pour identifier leur découverte.

NASA IRTF est équipé d'un spectromètre sensible, SpeX, qui a été un bourreau de travail pour l'étude des naines brunes au cours des 20 dernières années, y compris une mise à niveau il y a cinq ans financée par la National Science Foundation. L'équipe a utilisé SpeX pour obtenir un spectre de BDR J1750+3809, qui a révélé la signature caractéristique du méthane dans l'atmosphère. Le méthane est la marque des naines brunes les plus cool, et également abondante dans les atmosphères des planètes géantes gazeuses de notre système solaire.

"Ces observations mettent vraiment en évidence l'efficacité accrue de SpeX suite à sa mise à niveau financée par la NSF avec des matrices infrarouges et de l'électronique de pointe en 2015, " a déclaré John Rayner, Directeur de l'IRTF et astronome à l'UH IfA.