Des astronomes découvrent la plus grande séparation de paires de naines brunes à ce jour

“En raison de leur petite taille, les systèmes binaires des naines brunes sont généralement très proches les uns des autres”, a déclaré Emma Softich, étudiante de premier cycle en astrophysique à la School of Earth and Space Exploration de l’Arizona State University (ASU) et auteur principal de l’étude. “Trouver une paire aussi largement séparée est très excitant.”

La force gravitationnelle entre une paire de naines brunes est plus faible que pour une paire d’étoiles avec la même séparation, de sorte que les binaires naines brunes larges sont plus susceptibles de se briser avec le temps, faisant de cette paire de naines brunes une découverte exceptionnelle.

L’étude, basée sur des observations du Cool Star Lab de l’Université de Californie à San Diego (UC San Diego) menées avec l’observatoire WM Keck à Maunakea, sur l’île d’Hawaï, est publiée dans le numéro d’aujourd’hui de Le Journal Astrophysique Des lettres.

À l’aide du spectromètre Echellette dans le proche infrarouge de l’observatoire Keck, ou instrument NIRES, des membres du Cool Star Lab de l’UC San Diego, dont le professeur de physique Adam Burgasser et les étudiants diplômés Christian Aganze et Dino Hsu, ont obtenu des spectres infrarouges du système binaire nain brun, appelé CWISE J014611. .20-050850.0AB. Les données ont révélé que les deux naines brunes sont distantes d’environ 20 milliards de kilomètres, soit trois fois la distance entre Pluton et le Soleil. Cette distance confirme que le couple inhabituel de naines brunes bat le record de la plus grande séparation les uns des autres.

“La sensibilité exceptionnelle de Keck dans l’infrarouge avec cet instrument était essentielle pour nos mesures”, a déclaré le co-auteur Burgasser, qui dirige le Cool Star Lab. “La naine brune secondaire de ce système est exceptionnellement faible, mais avec Keck, nous avons pu obtenir des données spectrales suffisamment bonnes pour classer les deux sources et les identifier comme membres d’une classe rare de naines bleues L.”

“Les systèmes larges et de faible masse comme CWISE J014611.20-050850.0AB sont généralement perturbés au début de leur vie, donc le fait que celui-ci ait survécu jusqu’à présent est assez remarquable”, a déclaré le co-auteur Adam Schneider de l’US Naval Observatory. , Flagstaff Station et George Mason University.

Les naines brunes sont des objets célestes plus petits qu’une étoile normale. Ces objets ne sont pas assez massifs pour soutenir la fusion nucléaire et brillent comme des étoiles normales, mais sont assez chauds pour émettre de l’énergie.

De nombreuses naines brunes ont été découvertes grâce aux données de Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) de la NASA via le projet de science citoyenne Backyard Worlds: Planet 9, qui sollicite l’aide du public pour rechercher dans la banque de données d’images WISE afin de trouver des naines brunes et des basses- étoiles de masse, parmi les plus proches voisins du Soleil.

Pour cette étude, les chercheurs ont inspecté des images des découvertes de Backyard Worlds, où les naines brunes compagnes ont peut-être été négligées. Ce faisant, ils ont découvert le rare système binaire nain brun CWISE J014611.20 050850.0AB.

Softich a parcouru environ 3 000 naines brunes de Backyard Worlds une par une et a comparé les images WISE à d’autres images d’enquête, à la recherche de preuves d’un compagnon nain brun à la cible d’origine. L’équipe a ensuite utilisé les données du Dark Energy Survey (DES) pour confirmer qu’il s’agissait bien d’une paire de naines brunes.

Ils ont ensuite utilisé le NIRES de l’observatoire de Keck pour confirmer que les naines brunes ont des types spectraux L4 et L8, et qu’elles sont à une distance estimée d’environ 40 parsecs, ou 130,4 années-lumière de la Terre, avec une séparation projetée de 129 unités astronomiques, ou 129 fois la distance entre le Soleil et la Terre.

L’équipe espère que cette découverte permettra aux astronomes d’étudier les systèmes binaires des naines brunes et de développer des modèles et des procédures qui aideront à en reconnaître davantage à l’avenir.

“Les systèmes binaires sont utilisés pour calibrer de nombreuses relations en astronomie, et cette paire de naines brunes nouvellement découverte présentera un test important des modèles de formation et d’évolution des naines brunes”, a déclaré la co-auteur Jennifer Patience, conseillère de Softich à l’ASU.