Science.- Un système quadruple rare pourrait percer le mystère des naines brunes.

par 19 août 2025

MADRID, 19 (EUROPA PRESS)

Les astronomes ont identifié un système stellaire quadruple hiérarchique extrêmement rare, composé d'une paire de naines brunes froides en orbite autour d'une paire de jeunes étoiles naines rouges,

Située à 82 années-lumière de la Terre dans la constellation d'Antlia, la découverte a été publiée dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).

Les naines brunes sont de petits objets denses et de faible masse. Les naines brunes de ce système sont de taille similaire à celle de la planète Jupiter , mais leur masse est estimée entre 10 et 30 fois supérieure. En fait, à la limite inférieure de cette fourchette, ces objets pourraient être considérés comme des objets de « masse planétaire ». Il s'agit du premier système quadruple jamais découvert, composé d'une paire de naines brunes de type T en orbite autour de deux étoiles.

Le système, nommé UPM J1040-3551 AabBab, a été identifié par une équipe de recherche internationale dirigée par le professeur Zenghua Zhang de l'Université de Nanjing.

Les chercheurs ont fait leur découverte en utilisant la vitesse angulaire commune mesurée par le satellite d'astrométrie Gaia de l'ESA et le Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) de la NASA, suivie d'observations et d'analyses spectroscopiques approfondies.

En effet, cette large paire binaire met plus de 100 000 ans pour effectuer une orbite complète autour de l'autre, de sorte que leur mouvement orbital ne peut être observé en années. Les chercheurs ont donc dû analyser comment ils se déplacent dans la même direction avec la même vitesse angulaire.

Dans ce système, Aab fait référence à la paire d'étoiles la plus brillante, Aa et Ab, tandis que Bab fait référence à la paire sous-stellaire la plus faible, Ba et Bb.

NATURE HIÉRARCHIQUE

« Ce qui rend cette découverte particulièrement passionnante, c'est la nature hiérarchique du système, qui est nécessaire pour que son orbite reste stable sur une longue période de temps », a déclaré le professeur Zhang.

« Ces deux paires d'objets orbitent l'une autour de l'autre séparément pendant des décennies, tandis que les paires orbitent également autour d'un centre de masse commun pendant une période de plus de 100 000 ans. »

Les deux paires sont séparées par 1,656 unité astronomique (UA), où 1 UA correspond à la distance Terre-Soleil. La paire la plus brillante, UPM J1040-3551 Aab, est composée de deux naines rouges de masses presque égales, qui apparaissent orange dans le visible.

Avec une magnitude visuelle de 14,6, cette paire est environ 100 000 fois plus faible que l'étoile Polaire (l'étoile Polaire) dans le visible. En réalité, aucune naine rouge n'est assez brillante pour être vue à l'œil nu, pas même Proxima du Centaure, notre plus proche voisine stellaire, située à 4,2 années-lumière. Pour qu'UPM J1040-3551 Aab soit visible sans aide optique, cette paire binaire devrait se trouver à moins de 1,5 année-lumière de la Terre, ce qui la placerait plus près que n'importe quelle étoile de notre voisinage cosmique actuel.

La paire la plus faible, UPM J1040-3551 Bab, est composée de deux naines brunes beaucoup plus froides qui n'émettent pratiquement aucune lumière visible et apparaissent environ 1000 fois plus sombres que la paire Aab lorsqu'elles sont observées à des longueurs d'onde proches de l'infrarouge, où elles sont plus facilement détectées.

La nature binaire étroite de UPM J1040-3551 Aab a été initialement suspectée en raison de l'oscillation de son photocentre lors des observations de Gaia, et confirmée par sa luminosité inhabituelle : environ 0,7 magnitude plus brillante qu'une seule étoile avec la même température à la même distance, car la lumière combinée de la paire de masse presque égale double effectivement l'émission.

De même, UPM J1040-3551 Bab a été identifié comme un autre système binaire proche grâce à ses mesures infrarouges anormalement brillantes par rapport aux naines brunes typiques de son type spectral. L'analyse d'ajustement spectral a fortement confirmé cette conclusion, les modèles binaires offrant une correspondance significativement meilleure que les modèles à objet unique.

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