Les astronomes découvrent un système quadruple hiérarchique extrêmement rare

Leïla Hadj

An artist’s impression of the UPM J1040-3551 system against the backdrop of the Milky Way as observed by ESA’s Gaia satellite; on the left, UPM J1040-3551 Aa & Ab appears as a distant bright orange dot, with an inset revealing these two M-type stars in orbit; on the right, in the foreground, a pair of cold brown dwarfs -- UPM J1040-3551 Ba & Bb -- orbit each other for a period of decades while collectively circling UPM J1040-3551 Aab in a vast orbit that takes over 100,000 years to complete. Image credit: Jiaxin Zhong / Zenghua Zhang.

Nommé UPM J1040-3551 Aabbab, le système d’étoiles quadruples nouvellement découvert se compose d’une paire de nains bruns froids et d’une paire de jeunes nains rouges.

UPM J1040-3551 Aabbab est situé à environ 82 années-lumière dans la constellation d’Antlia.

Dans ce système, AAB fait référence à la paire stellaire plus lumineuse AA et AB, tandis que BAB fait référence à la paire substraquaire plus faible BA et BB.

« Ce qui rend cette découverte particulièrement excitante, c’est la nature hiérarchique du système, qui est nécessaire pour que son orbite reste stable sur une longue période », a déclaré le professeur de l’Université de Nanjing, Zenghua Zhang.

«Ces deux paires d’objets se viennent séparément pendant des périodes de décennies, tandis que les paires en orbitettent également un centre de masse commun sur une période de plus de 100 000 ans.»

Les deux paires sont séparées par 1 656 AU (unités astronomiques), où 1 UA est égal à la distance terrestre-digue.

La paire plus lumineuse, UPM J1040-3551 AAB, se compose de deux étoiles naines rouges de masse presque égales, qui apparaissent de couleur orange lorsqu’elles sont observées dans des longueurs d’onde visibles.

Ces étoiles ont des températures de 3 200 K (environ 2 900 degrés Celsius) et des masses d’environ 17% celles du Soleil.

Avec une ampleur visuelle de 14,6, la paire est environ 100 000 fois plus faible que Polaris (l’étoile nord) en longueurs d’onde visibles.

La paire plus faible, UPM J1040-3551 BAB, comprend deux nains bruns beaucoup plus frais qui n’émettent pratiquement pas de lumière visible et apparaissent à peu près 1000 fois plus gradateur que la paire AAB lorsqu’elles sont observées dans des longueurs d’onde proche infrarouge, où elles sont les plus facilement détectées.

Ces nains bruns ont un type spectral T et des températures de 820 K (550 degrés Celsius) et 690 K (420 degrés Celsius), respectivement.

« Il s’agit du premier système quadruple jamais découvert avec une paire de nains bruns de type T en orbite autour de deux étoiles », a déclaré le Dr Maricruz Gálvez-Ortiz, un astronome au Center for Astrobiology en Espagne.

«La découverte fournit un laboratoire cosmique unique pour étudier ces objets mystérieux.»

« Les nains bruns avec de larges compagnons stellaires dont les âges peuvent être déterminés de manière indépendante sont inestimables pour briser cette dégénérescence en tant que références de l’âge », a déclaré le professeur Hugh Jones de l’Université du Hertfordshire.

«UPM J1040-3551 est particulièrement précieux car les émissions de H-alpha de la paire plus brillante indiquent que le système est relativement jeune, entre 300 et 2 milliards d’années.»

L’équipe estime que la paire naine brune pourrait potentiellement être résolue avec des techniques d’imagerie haute résolution à l’avenir, permettant des mesures précises de leur mouvement orbital et de leurs masses dynamiques.

«Ce système offre un double avantage pour les sciences naines brunes», a déclaré le professeur de San Diego à l’Université de Californie, Adam Burgasser.

«Il peut servir de référence pour calibrer des modèles d’atmosphère à basse température, et comme une référence de masse pour tester les modèles évolutifs si nous pouvons résoudre le nain brun et suivre son orbite.»

«La découverte du système UPM J1040-3551 représente une progression importante dans la compréhension de ces objets insaisissables et des voies de formation diverses pour les systèmes stellaires dans le quartier du Soleil.»

La découverte est signalée dans un article dans le Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.

Leïla Hadj

Leïla Hadj

Journaliste scientifique passionnée, je décrypte les innovations qui façonnent notre monde. J’aime aller au fond des sujets, poser les bonnes questions et rendre la science accessible. Rédactrice en chef de GDTI Mag, je veille à ce que chaque article éclaire autant qu’il informe.