Les astronomes ont directement imagé un compagnon nain brun de l'étoile HD 3651. La naine brune, ou HD 3651B, a probablement entre 20 et 60 masses joviennes et a une température comprise entre 500 et 600 degrés Celsius.
Les astronomes ont détecté un nouveau compagnon faible de l'étoile HD 3651, déjà connue pour héberger une planète. Ce compagnon, une naine brune, est le plus faible compagnon connu d'une étoile hôte exoplanète imagée directement et l'une des naines T les plus faibles détectées dans le quartier solaire jusqu'à présent. La détection fournit des informations importantes sur les conditions dans lesquelles les planètes se forment.
"Un tel système est un exemple intéressant qui pourrait prouver que des planètes et des naines brunes peuvent se former autour de la même étoile", a déclaré Markus Mugrauer, auteur principal de l'article présentant la découverte.
HD 3651 est une étoile légèrement moins massive que le Soleil, située à 36 années-lumière dans la constellation des Poissons (les «Poissons»). Depuis plusieurs années, elle est connue pour abriter une planète moins massive que Saturne, assise plus près de son étoile parente que Mercure ne l'est du Soleil: la planète accomplit une orbite complète en 62 jours.
Mugrauer et ses collègues ont repéré pour la première fois le faible compagnon en 2003 sur des images du télescope infrarouge du Royaume-Uni de 3,8 m (UKIRT) à Hawaï. Les observations de 2004 et 2006 à l'aide du télescope de nouvelle technologie (NTT) de 3,6 m de l'ESO à La Silla ont fourni la confirmation cruciale que le grain de lumière n'est pas une étoile de fond parasite, mais bien un véritable compagnon. Le nouveau compagnon, HD 3651B, est 16 fois plus éloigné de HD 3651 que Neptune du Soleil.
HD 3651B est le compagnon directement imagé le plus sombre d'une étoile hôte d'exoplanète. De plus, comme il n'est pas détecté sur les plaques photographiques du Palomar All Sky Survey, le compagnon doit être encore plus faible dans le domaine spectral visible que dans l'infrarouge, ce qui signifie qu'il s'agit d'un objet sous-stellaire de faible masse très frais. En comparant ses caractéristiques avec des modèles théoriques, les astronomes en déduisent que l'objet a une masse comprise entre 20 et 60 masses Jupiter, et une température comprise entre 500 et 600 degrés Celsius. Il est ainsi dix fois plus froid et 300 000 moins lumineux que le Soleil. Ces propriétés le placent dans la catégorie des naines brunes de type T fraîches.
"En raison de leur faiblesse, même dans l'infrarouge, ces nains T cool sont très difficiles à trouver", a déclaré Mugrauer. «Seules deux autres naines brunes avec une luminosité similaire sont actuellement connues. Leur étude fournira des informations importantes sur les propriétés atmosphériques des objets sous-stellaires frais. »
Plus de 170 étoiles sont actuellement connues pour héberger des exoplanètes. Dans certains cas, ces étoiles se sont également avérées avoir un ou plusieurs compagnons stellaires, montrant que la formation de planètes peut également avoir lieu dans un environnement dynamiquement plus complexe que notre propre système solaire où la formation de planètes s'est produite autour d'une seule étoile isolée.
En 2001, Mugrauer et ses collègues ont lancé un programme d'observation pour savoir si les étoiles hôtes des exoplanètes sont célibataires ou mariées. Dans ce programme, les étoiles hôtes exoplanètes connues sont systématiquement imagées à deux époques différentes, à au moins plusieurs mois d'intervalle. Les vrais compagnons peuvent être distingués des objets d'arrière-plan coïncidents car seuls ils se déplacent avec les étoiles au fil du temps. Avec cette stratégie de recherche efficace, plusieurs nouveaux compagnons d'étoiles hôtes exoplanètes ont été détectés. La plupart des compagnons détectés sont des étoiles de faible masse dans le même état évolutif que le Soleil. Dans deux cas, cependant, les astronomes ont trouvé que les compagnons étaient des nains blancs, c'est-à-dire des étoiles à la fin de leur vie. Ces systèmes intrigants montrent que les planètes peuvent même survivre aux derniers moments troublés de la vie d'une étoile voisine.
L'étoile hôte de la planète HD 3651 est ainsi entourée de deux objets sous-stellaires. La planète, HD 3651b, est très proche, tandis que le nouveau compagnon nain brun tourne autour de l'étoile 1500 fois plus loin que la planète. Ce système est le premier exemple imagé que des planètes et des naines brunes peuvent former autour de la même étoile.
Source d'origine: communiqué de presse de l'ESO
