Dans un nouvel article soumis à l’Open Journal of Astrophysics, des chercheurs présentent la découverte d’un système binaire impliquant une étoile de faible masse évoluant de pair avec une naine brune. Les deux objets sont en orbite si proches l’un de l’autre que l’ensemble du système pourrait tenir à l’intérieur de notre soleil. Comment expliquer une telle proximité ?
Tango rapproché
Les systèmes binaires sont des systèmes composés de deux objets orbitant mutuellement autour d’un centre de masse commun. Ils peuvent être de différents types, allant des étoiles aux planètes, en passant par les étoiles à neutrons, les trous noirs et d’autres objets célestes. Ici, le système se compose d’une petite étoile de faible masse et d’une naine brune.
Pour rappel, les naines brunes sont parfois appelées « étoiles ratées » parce qu’elles ne sont pas assez massives pour être considérées comme des étoiles. Cependant, elles sont trop massives pour être considérées comme des planètes. Ici, la naine brune fait environ 80 fois la masse de Jupiter, ce qui signifie qu’elle est à la limite de se transformer en véritable étoile.
De manière surprenante, cette naine brune effectue un tour de son étoile en un peu moins de deux heures, ce qui implique une étonnante proximité entre les deux objets. « L’orbite est beaucoup plus étroite (c’est-à-dire plus petite, avec une période orbitale plus courte) que dans tous les binaires découverts précédemment intégrant des naines brunes« , précise Kareem El-Badry, astronome à Caltech. « Jusqu’à présent, il semblait que ces types de binaires étaient incapables d’atteindre des périodes aussi courtes, mais ce système montre que c’est possible« .
Freinage magnétique
Cette orbite étroite interroge naturellement les chercheurs. Selon eux, il est fort probable que ces deux objets soient très anciens. Nous savons en effet que les naines brunes ont tendance à être plus « gonflées » quand elles sont jeunes et qu’elles « dégonflent » ensuite avec le temps à mesure qu’elles se refroidissent. Si tel était le cas ici, les deux objets se toucheraient. Cela signifie également qu’ils n’auraient pas pu être sur cette orbite toute leur vie. Au lieu de cela, l’orbite a en quelque sorte « diminué » avec les étoiles au cours de leur vie (au moins d’un facteur cinq, d’après l’étude).
Pour expliquer ce rapprochement, les auteurs évoquent un phénomène connu sous le nom de freinage magnétique. Celui-ci se produit lorsqu’un objet céleste chargé électriquement interagit avec un champ magnétique. Cela génère des courants électriques à l’intérieur de l’objet lui-même. Ces courants induits créent à leur tour un champ magnétique qui interagit avec le champ magnétique externe. En conséquence, l’énergie cinétique de l’objet céleste est convertie en énergie magnétique, ce qui ralentit sa rotation. En outre, la perte de cette énergie cinétique peut entraîner un rapprochement progressif entre les deux objets dans le système binaire.
Les modèles existants supposaient que ce phénomène de freinage magnétique ne pouvait pas fonctionner pour les petites étoiles. Cependant, il semblerait que ce soit finalement possible. Si les petites étoiles ralentissent plus qu’on ne le pensait auparavant, cela pourrait alors avoir de grands impacts sur l’évolution d’autres types de binaires impliquant des étoiles de faible masse avec des étoiles à neutrons ou des naines blanches.
