En utilisant le télescope spatial James Webb (JWST) de la NASA, des astronomes ont fait une découverte intrigante en repérant une « étoile ratée » ou naine brune, appelée W1935, qui présente des signes d’aurore. Comment pourrait-on expliquer ce phénomène ?
Des aurores sur une naine brune
Les naines brunes sont des objets intermédiaires entre les planètes géantes gazeuses et les étoiles. Elles sont souvent surnommées « étoiles ratées », car elles n’ont pas suffisamment de masse pour déclencher la fusion nucléaire de l’hydrogène dans leur noyau. Il y a plusieurs semaines, des astronomes ont utilisé le JWST pour détecter des émissions infrarouges de méthane autour de l’un de ces objets, baptisé W1935.
Ces émissions étaient similaires à celles observées sur Jupiter et Saturne lorsqu’elles sont associées à une aurore.
Cependant, ce qui rend cette observation fascinante, c’est que les aurores sur Terre et d’autres planètes du système solaire sont généralement causées par des particules chargées du Soleil. Or, W1935, isolée à 40 années-lumière de la Terre, ne possède pas d’étoiles voisines qui pourraient fournir les particules chargées nécessaires pour générer des aurores, ce qui soulève la question de l’origine des particules chargées provoquant ce phénomène.
Deux objets similaires, à une différence près
Les astronomes ont également étudié une autre naine brune, W2220, qui est similaire à W1935 en termes de température, de luminosité et de composition chimique. Cependant, les chercheurs ont remarqué une différence notable entre les deux objets.
D’un côté, en observant W1935, les astronomes ont détecté des émissions infrarouges provenant du méthane dans son atmosphère. Cela pourrait indiquer une réaction particulière du méthane dans l’atmosphère de W1935 qui émettrait de la lumière lorsqu’il est excité d’une manière ou d’une autre. À l’inverse, il semblerait que l’atmosphère de W2220 absorbe la lumière du méthane.
Ces observations sont importantes, car elles indiquent des variations dans la réaction chimique et physique des atmosphères de deux naines brunes très similaires. Cette différence particulière dans la manière dont le méthane réagit suggère donc des conditions atmosphériques différentes entre les deux objets célestes.
Quel mécanisme à l’œuvre ?
Des observations de suivi ont ensuite révélé que l’atmosphère de W1935 présentait une inversion de température, se réchauffant à des altitudes plus élevées, tandis que celle de W2220 se refroidissait normalement avec l’altitude. Cette inversion de température est similaire à celle observée sur Jupiter et Saturne, où elle est liée à des processus auroraux.
Les scientifiques suggèrent ainsi que le même processus qui génère des aurores sur Jupiter et Saturne pourrait être à l’œuvre autour de W1935, et ce, même en l’absence de vent solaire externe. Il pourrait par exemple y avoir un processus interne au sein de la naine brune capable de fournir de l’énergie à son atmosphère. Une autre possibilité est que la naine brune n’est pas totalement isolée et reçoit des particules d’une lune active proche.
Quoi qu’il en soit, cette découverte offre un aperçu fascinant des phénomènes auroraux au-delà de notre système solaire, suscitant de nouvelles questions sur les mécanismes qui peuvent être à l’œuvre autour des naines brunes isolées.
L’étude a été présentée cette semaine lors de la 243e réunion de l’American Astronomical Society qui s’est tenue à la Nouvelle-Orléans.
