Ces dernières semaines de nombreuses images capturées par le Télescope spatial James Webb. Nous avons récemment parlé de la nouvelle image d’Uranus (après celle capturée au premier semestre) ainsi que de celle de la supernova Cassiopée A. Ces derniers jours, l’une des images les plus esthétiques et les plus instructives pour les scientifiques est celle de IC 348. Il s’agit d’une zone de formation d’étoiles située autour de 1000 années-lumière de la Terre dans le constellation par Persée.
Dans ce domaine, les scientifiques s’intéressent tout particulièrement à naines brunes de petite taille. L’Univers présente une grande variété de types stellaires, même si, dans l’imaginaire collectif, le Soleil représente celui qui est le plus facilement identifiable en tant que étoile. Les naines brunes sont une variété particulière de naines brunes de petite taille qui, bien que formées par effondrement gravitationnel, n’ont pas une masse suffisante pour déclencher le processus de fusion nucléaire. Ces caractéristiques les rendent particulièrement insaisissables pour les scientifiques, qui peuvent toutefois exploiter de nouveaux télescopes tels que le JWST.
Le télescope spatial James Webb et l’image de IC 348
Telles qu’elles sont écrites, les naines brunes sont tellement insaisissables que leur taille est similaire à celle des géantes gazeuses (plus grande que Jupiter, qui n’est pas une géante gazeuse). « une étoile manquante ») plutôt que des étoiles et représentent une ligne de démarcation entre les étoiles et les planètes. Les scientifiques s’intéressent à la recherche des plus petites planètes. naines brunes et actuellement le record appartient à une petite naine brune qui n’a que trois ou quatre fois la masse de Jupiter.
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Afin de trouver cette petite étoile, les chercheurs ont analysé les données de l’Observatoire de l’Europe du Sud-Est. jeune amas stellaire IC 348 (dont l’âge est estimé à cinq millions d’années, ce qui est très peu à l’échelle du cosmos) avec l’amas d’étoiles Télescope spatial James Webb. Le choix n’a évidemment pas été fait au hasard. Le jeune âge de l’amas permet une meilleure détection dans l’infrarouge, précisément le type d’émission qui exploite l’effet de serre. JWST.
En particulier, le outil NIRCam dans le proche infrarouge afin d’identifier ces objets célestes insaisissables. Après les premières analyses, le NIRSpec pour les caractériser. Comme nous l’avons expliqué, l’une des difficultés consistait à distinguer les petites naines brunes des galaxies lointaines en arrière-plan. L’image capturée par NIRCam de Télescope spatial James Webb couvre 0,6 année-lumière et a été capturé le 28 août 2022 en utilisant les filtres F277W, F360M et F444W auxquels ont été attribuées les couleurs bleu, vert et rouge.
Trois points étaient particulièrement intéressants. Il s’agit de naines brunes dont la masse est comprise entre trois à huit masses joviennes avec des températures de surface de 830°C à 1500°C. Les mécanismes de formation de ces corps font encore l’objet de spéculations. Les scientifiques ne sont pas encore certains qu’il s’agit de naines brunes (bien que ce soit l’hypothèse la plus probable) et il pourrait également s’agir d’exoplanètes géantes arrachées à d’autres systèmes. De nouvelles données pourraient aider à définir définitivement ces objets.
Catarina Alves de Oliveira (de l’ESA et co-auteur de la recherche) a expliqué que « il est assez facile pour les modèles actuels de créer des planètes géantes dans un disque autour d’une étoile. Mais dans cet amas, il serait peu probable que cet objet se soit formé dans un disque, mais plutôt sous la forme d’une étoile, et trois masses joviennes sont 300 fois plus petites que notre soleil. Nous devons donc nous demander comment le processus de formation des étoiles fonctionne pour des masses aussi infimes »..
La taille des exoplanètes étant similaire à celle des grandes exoplanètes, les scientifiques peuvent également exploiter les petites naines brunes pour comprendre leurs similitudes et leurs différences. Les naines brunes sont plus faciles à étudier, car il n’y a pas d’étoile principale qui puisse cacher l’exoplanète à l’observation. Dans le cadre de la même étude réalisée avec le Télescope spatial James Webb une molécule composée d’atomes de carbone et d’hydrogène (un hydrocarbure) a également été identifiée. Il reste encore beaucoup de données à clarifier sur ces objets célestes particuliers, mais les nouveaux instruments scientifiques pourraient aider les scientifiques à faire la lumière sur ces étoiles qui ne brillent pas (comme les autres).
