Un objet stellaire dix fois plus dense que l'or

Une équipe internationale d'astronomes dirigée par Daniel Bayliss, de l'Observatoire de l'Université de Genève (UNIGE), a découvert une naine brune, un objet qui n'est ni une étoile ni une planète, d'une densité jamais vue. Ces travaux sont publiés dans l'Astrophysical Journal.

Dix fois plus dense que l'or, la naine brune EPIC201702477b, affiche la densité la plus élevée jamais mesurée pour un objet autre qu'un vestige d'étoile, comme une naine blanche ou une étoile à neutrons par exemple, a indiqué jeudi l'UNIGE dans un communiqué.

Une naine brune est un objet insuffisamment massif pour que les réactions thermonucléaires de l'hydrogène s'enclenchent et pour qu'il soit donc considéré comme une étoile, tout en étant plus massif qu'une planète géante. Les astronomes estiment que la masse des naines brunes est de 13 à 80 fois plus élevée que la masse de Jupiter.

La plupart des naines brunes flottent dans l'espace comme une étoile car, malgré leurs petites tailles, elles se sont formées comme les étoiles, c'est-à-dire par effondrement gravitationnel d'un nuage de gaz. Il est donc difficile de les observer et encore plus de déterminer leurs caractéristiques telles que leur masse et leur rayon, et par conséquent leur densité. Seuls des modèles théoriques peuvent en donner une idée approximative.

En orbite

Il existe cependant quelques cas rares où la naine brune est en orbite autour d'une étoile, à l'image d'une planète. Dans ce cas précis, il est alors possible de déterminer sa masse grâce à la méthode des vitesses radiales - employée par Michel Mayor et Didier Queloz pour découvrir la première exoplanète - et son diamètre, mesuré lorsqu'elle passe devant son étoile en provoquant une mini-éclipse (un transit). Ces naines brunes sont rares et on ne sait pas encore expliquer comment des objets aussi massifs peuvent se former.

En mesurant la masse d'un objet découvert par le satellite Kepler parce qu'il provoquait un transit, Daniel Bayliss et son équipe de la Faculté des sciences de l'UNIGE et du Pôle de recherche national (PRN) «PlanetS» se sont rendus compte qu'il s'agissait d'une naine brune 80 fois plus massive que Jupiter, soit juste à la frontière entre les naines brunes et les étoiles.

Selon les données de Kepler, cet objet est 8 fois plus grand que la Terre, ce qui en fait l'objet le plus dense connu à ce jour (excepté les vestiges stellaires), soit environ 190kg par dm3. La découverte d'EPIC201702477b est très intéressante pour les chercheurs, car elle permet de mieux contraindre les modèles de formation des naines brunes et de confirmer la masse limite à laquelle s'allume une étoile, conclut l'UNIGE. (ats/nxp)