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« L’Accident » vogue dans la Voie lactée depuis (très) longtemps

Crédits: NOIRLab / NSF / AURA / P. Marenfeld

Les astronomes ont jeté un nouveau coup d’oeil détaillé sur un mystérieux objet de la galaxie connu sous le nom de “L’Accident”. D’après les analyses, il s’agirait d’une naine brune incroyablement vieille, formée alors que l’Univers était encore pauvre en méthane.

Une naine brune peu commune

Ce n’est pas tout à fait une étoile, mais ce n’est pas tout à fait une planète non plus. En réalité, “L’Accident” intègre une classe d’objets coincée entre les deux : celle des naines brunes. Ces “étoiles ratées”, comme on les appelle, peuvent être jusqu’à quatre-vingts fois plus grosses que Jupiter. En revanche, elles ne pas suffisamment massives pour maintenir la fusion nucléaire dans leurs noyaux. C’est la raison pour laquelle elles ne brillent pas comme les vraies étoiles. Au lieu de cela, les naines brunes se refroidissent lentement et s’assombrissent sur des millions ou des milliards d’années.

On dénombre actuellement environ 2000 de ces objets faiblement lumineux dans la galaxie. La plupart ont été repérées par le Near-Earth Object Wide-Field Infrared Survey Explorer (NEOWISE) de la NASA.

Repéré en premier lieu par un astronome amateur, “L’Accident” s’est néanmoins rapidement démarqué des autres, d’où son nom. Au moment de sa découverte, l’objet est en effet apparu faible dans certaines longueurs d’onde infrarouges, suggérant qu’il s’agissait d’une naine brune très froide et ancienne. D’un autre côté, il est également apparu brillant dans d’autres longueurs d’onde, indiquant qu’il s’agissait d’une jeune naine brune chaude. Cette contradiction a donc naturellement poussé les astronomes à poursuivre les analyses.

Pour ce faire, les scientifiques se sont appuyés sur les télescopes spatiaux Hubble et Spitzer, ainsi que sur le télescope infrarouge de l’observatoire WM Keck (Hawaï). Ces nouvelles données ont finalement permis de faire pencher la balance.

naines brunes
Illustration d’artiste d’une naine brune. Crédits : NASA / JPL-Caltech

Un objet très ancien

Située à environ cinquante années-lumière de la Terre, la naine brune file à plus de 800 000 km/h à travers la galaxie. C’est beaucoup plus rapide qu’une naine brune typique. Pour les auteurs, qui publient leurs travaux dans The Astrophysical Journal Letters, cette mesure laisse à penser que la vitesse de l’objet a été accélérée par de nombreux objets plus gros pendant des milliards d’années. “L’Accident” serait donc effectivement très vieux, et non très jeune.

Les éléments de son atmosphère penchent également vers cette hypothèse. L’analyse des longueurs d’onde de la lumière infrarouge montre en effet que l’objet est très pauvre en méthane qui, normalement, est un gaz commun chez les naines brunes ayant des températures similaires. Étant donné que le méthane est composé d’hydrogène et de carbone, une quasi-absence de ce gaz signifie que l’objet s’est initialement formé il y a entre dix à treize milliards d’années. À l’époque,  notre galaxie était en effet baignée d’hydrogène et d’hélium, mais contenait encore très peu de carbone.

Toutes ces analyses laissent donc à penser que “L’Accident” est une naine brune exceptionnellement vieille (plus de deux fois plus ancienne que toutes les naines brunes connues).

Ce n’est pas une surprise de trouver une naine brune aussi vieille, mais c’est une surprise d’en trouver une dans notre arrière-cour“, souligne Federico Marocco, astrophysicien à Caltech. “Le fait d’en trouver une si proche du Système solaire pourrait être une heureuse coïncidence ou cela nous dit qu’elles sont plus courantes que nous ne le pensions“.