Une publication dans Nature Astronomy

Les télescopes SPECULOOS repèrent un couple très rare de naines brunes en éclipse


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Vue d’artiste de la naine brune WISE 0855 comme elle pourrait apparaître si on l'observait de près en lumière infrarouge. ©Joy Pollard, Gemini Observatory/AURA.

Une équipe internationale de scientifiques dont font partie des chercheurs de l’Université de Liège vient d’identifier un système binaire de naines brunes en éclipse par l’intermédiaire des télescopes du projet SPECULOOS dirigé par Michaël Gillon, Maitre de recherches FNRS (Unité de recherches ASTROBIOLOGY/Faculté des Sciences). Cette découverte rare – un seul autre système binaire de ce type avait été découvert il y a plus de 10 ans – vient de  faire l’objet d’une publication dans le journal Nature Astronomy.

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ne équipe internationale de scientifiques, dirigée par Amaury Triaud, chercheur à l’Université de Birmingham, vient de faire une découverteimportante : un système binaire de naines brunes en éclipse, l’une d’entre elles passant devant l’autre à chaque orbite. Les naines brunes sont ce que l’on appelle des objets "sub-stellaires", c’est-à-dire qui se forment comme des étoiles mais qui ont une masse trop faible pour permettre la fusion nucléaire en leur cœur, le processus qui caractérise les étoiles normales. Si les scientifiques pensent que les naines brunes sont fort répandues dans l’univers, elles restent difficiles à détecter à cause de leur faible luminosité. « Dans le cas le présent, les observations ont été obtenues peu après la construction des premiers télescopes, alors qu'ils étaient encore en phase de test, explique Michaël Gillon, maître de recherches FNRS à l’Université de Liège (ASTROBIOLOGY/Faculté des Sciences), initiateur et investigateur principal du projet SPECULOOS (Search for habitable Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars), à l’origine de la découverte. Nous avions tourné l’un de nos télescopes au Chili vers une naine brune connue (2MASSW J1510478-281817) et avons constaté une diminution de luminosité de cet objet pendant environ 90 minutes, indiquant qu’un phénomène d’éclipse venait de se produire.» Un signal qui a permis aux chercheurs de conclure à la nature binaire de la naine brune.

« Nous avons pu confirmer notre hypothèse en ayant recourt à deux télescopes plus puissants : le Keck, un télescope de 10 mètres de diamètre situé à Hawaï et le Very Large Telescope de 8 mètres situé au Chili, à quelques kilomètres de notre Observatoire SPECULOOS-Sud, reprend Laetitia Delrez, chercheuse à l’ULiège (ASTROBIOLOGY et STAR Institute). L'observation d'éclipses de naines brunes en éclipse est extrêmement rare - un seul autre système similaire a été identifié, il y a plus de 10 ans. »  Cette configuration va permettre aux astronomes de mesurer leur rayon et leur masse sans faire d'hypothèses, ils ont d’ailleurs déjà pu mesurer les vitesses individuelles des deux naines brunes, permettant de contraindre leurs masses.  « En plus de leurs rayons, obtenus à partir de l'éclipse et de la luminosité, nous avons également pu estimer leur âge, Environ 50 millions d’années, ce qui est vraiment rare car généralement, dans les mesures de ces objets, il manque au moins un autre élément », explique le Dr Amaury Triaud chercheur à la School of Physics & Astronomy de l'Université de Birmingham, qui a dirigé l'analyse.

L’équipe qui a effectué cette découverte comprend des chercheurs de l'Université de Birmingham, de l’Université de Californie San Diego, de l'Université de Liège, de l'Institut d'Astrophysique des Canaries, du Musée d’Histoire Naturelle Américain, de l'Université de Cambridge, de l'Université de Berne, du Massachusetts Institute of Technology, de l’Université de Göttingen, et de l’Université de Warwick.  

Référence scientifique

TRIAUD & al., A SPECULOOS Discovery of an Eclipsing Substellar Binary in a Young Triple System, Nature Astronomy, Volume 4, Issue 3, 9 March 2020

Contacts

Université de Liège

Michaël GILLON | ASTROBIOLOGY | Faculté des Sciences

Laetitia DELREZ | ASTROBIOLOGY | STAR Research Institute | Faculté des Sciences

Université de Birmingham

Amaury TRIAUD

Illustrations

Brown Dwarves SPECULOOS Amanda J. Smith 

Vue d'artiste d'un des télescopes SPECULOOS, avec les deux naines brunes dans le ciel. Le troisième point rouge, est une troisième naine brune proche, qui fait également partie du même système. Le livre sur le côté montre les données qui ont conduit à cette découverte. La page de gauche présente l'éclipse capturée par SPECULOOS tandis que la page de droite montre les données de Keck et du VLT. © Université de Birmingham / Amanda J. Smith

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