En utilisant une combinaison du télescope Subaru, de l’observatoire WM Keck et de la mission Gaia de l’ESA, les astronomes ont photographié une naine brune autour de l’étoile naine M LSPM J1446+4633.
LSPM J1446+4633 (ci-après J1446) est l’une des naines du milieu M les plus proches, à une distance de 17 parsecs (55 années-lumière).
La naine brune nouvellement découverte orbite autour de l’étoile à une distance d’environ 4,3 fois la séparation Terre-Soleil, complétant une orbite en 20 ans environ.
Nommé J1446B, l’objet a une masse comprise entre 20 et 60 fois celle de Jupiter.
« La clé de cette découverte a été la combinaison de trois techniques d’observation complémentaires : (i) mesures de vitesse radiale (RV) issues d’une surveillance spectroscopique infrarouge à long terme avec l’instrument IRD de Subaru, (ii) imagerie proche infrarouge haute résolution avec l’observatoire WM Keck utilisant une optique adaptative avancée avec un capteur de front d’onde pyramidal, et (iii) accélération astrométrique précise. mesures de la mission Gaia de l’ESA », ont déclaré Taichi Uyama, astronome à l’Université d’État de Californie, et ses collègues.
« En intégrant ces ensembles de données et en appliquant les lois de Kepler, nous avons pu déterminer la masse dynamique et les paramètres orbitaux du J1446B avec une précision sans précédent. »
« Les données de vitesse radiale ne peuvent à elles seules briser la dégénérescence entre la masse et l’inclinaison orbitale, mais l’ajout de l’imagerie directe et de l’astrométrie Gaia résout cette ambiguïté. »
« Le programme Subaru IRD-SSP a fourni des données essentielles sur le RV, tandis que l’optique adaptative de pointe de Keck a permis la détection directe du compagnon à une très petite séparation de son étoile hôte. »
« Des études antérieures ont démontré la puissance de la combinaison de l’accélération astrométrique d’Hipparcos et de Gaia avec l’imagerie directe pour détecter et caractériser les compagnons. »
« Cependant, Hipparcos n’a pas pu mesurer la position de naines rouges faibles comme J1446. »
« Notre étude est la première à appliquer des données d’accélération uniquement Gaia à un tel système, limitant ainsi avec succès l’orbite et la masse dynamique d’une naine brune. »
Les observations dans le proche infrarouge de J1446B ont révélé des variations de luminosité d’environ 30 %, suggérant des phénomènes atmosphériques dynamiques tels que des nuages ou des tempêtes.
« Cette découverte fournit une référence essentielle pour tester les scénarios de formation de naines brunes et les modèles atmosphériques », ont déclaré les astronomes.
« De futures observations spectroscopiques pourraient même permettre aux chercheurs de cartographier les conditions météorologiques de cet objet intrigant. »
« Le résultat met en évidence la puissance de la combinaison d’observatoires au sol et dans l’espace pour découvrir des mondes cachés au-delà de notre système solaire. »
