Crédit d'image: Gemini
Les astronomes cherchaient des planètes autour de l'étoile voisine Epsilon Indi lorsqu'ils ont découvert quelque chose d'inhabituel. Ce nouveau compagnon, connu sous le nom d'Epsilon Indi Bb, orbite autour de la plus grande naine brune (Epsilon Indi Ba) à une distance de seulement 2,2 unités astronomiques. Les deux objets font partie d'une nouvelle classe d'étoiles appelées nains en T; ils ont des diamètres similaires à Jupiter mais ont beaucoup plus de masse.
En cherchant des corps de la taille d'une planète qui pourraient accompagner le système stellaire Epsilon Indi à proximité, les astronomes utilisant le télescope Gemini South au Chili ont effectué une détection connexe mais inattendue.
Largement observé par des télescopes au sol et dans l'espace, Epsilon Indi était connu pour héberger un compagnon en orbite, appelé Epsilon Indi B, qui a été découvert l'année dernière et est le spécimen connu le plus proche d'une naine brune. Les naines brunes sont de très petites étoiles fraîches trente à quarante fois plus massives que Jupiter mais de taille similaire. Malgré toutes les observations, il a fallu la combinaison des puissantes capacités infrarouges de Gemini et du spectrographe / imageur extrêmement sensible appelé PHOENIX (sans optique adaptative) pour révéler le corps le plus insaisissable.
«Epsilon Indi Ba est la naine brune confirmée la plus proche de notre système solaire», explique le Dr Gordon Walker (Université de la Colombie-Britannique, Vancouver, Canada), qui a dirigé l'équipe de recherche qui comprend le Dr Suzie Ramsay Howat (UK Astronomy Technology Center, Édimbourg, Royaume-Uni). Le Dr Walker explique: «Avec la détection d'Epsilon Indi Bb, nous savons maintenant qu'Epsilon Indi Ba a un proche compagnon qui semble être une autre naine brune encore plus froide. Une certitude est que le système Epsilon Indi est encore plus intéressant que ce que nous pensions auparavant. »
L'équipe de scientifiques qui a détecté Epsilon Indi Bb à l'aide du télescope Gemini South sur Cerro Pach? N, au Chili, a été la première à signaler cette découverte, qui a été publiée dans le volume circulaire de l'AIU 8818. Par la suite, le VLT (Very Large Telescope) a annoncé que les scientifiques avaient effectivement observé l'objet cinq jours plus tôt (en utilisant l'optique adaptative), et leur découverte est rapportée à http://xxx.lanl.gov/abs/astro-ph?0309256.
«Lorsque la cible a été acquise et que nous avons vu qu'il y avait clairement deux objets proches l'un de l'autre, nous avons d'abord pensé que ce devait être le mauvais objet. Epsilon Indi Ba, anciennement appelé Epsilon Indi B, avait été observé auparavant et dans ces observations, personne n'a remarqué l'objet compagnon. Ce fut une énorme surprise pour nous », a déclaré le Dr Kevin Volk (Observatoire Gemini, La Serena, Chili) qui faisait en fait l'observation au télescope Gemini South avec le Dr Robert Blum (CTIO, La Serena, Chili).
La nature fortuite de la détection a pris l'équipe scientifique - dont les membres sont du Canada, du Royaume-Uni, des États-Unis et du Chili - par surprise. Blum précise: «Nous avons ensuite découvert que le compagnon, nommé Epsilon Indi Bb, est invisible dans la bande de méthane où des observations précédentes des Gémeaux avaient été prises. Les naines brunes les plus fraîches sont très faibles et difficiles à détecter, mais il peut y en avoir un grand nombre, ce qui rend cette détection importante. »
Epsilon Indi est la cinquième étoile la plus brillante de la constellation sud de l'Indus et est située à environ 11,8 années-lumière de notre système solaire. L'étoile est similaire mais plus froide que notre soleil. La séparation projetée telle que vue dans le ciel entre Epsilon Indi et Indi Ba est d'environ 1500 UA (une UA ou unité astronomique est la distance moyenne entre la Terre et le Soleil ou environ 93 millions de miles / 150 millions de kilomètres), et la distance entre Epsilon Indi Ba et le Epsilon Indi Bb nouvellement découvert sont au moins 2,2 UA.
«Parce que ce système est si proche de nous, il semble se déplacer assez rapidement dans le ciel», explique le Dr Volk. «Nous avons pu confirmer notre détection - et exclure un objet d'arrière-plan plus éloigné - en quelques semaines, car nous avons pu détecter le mouvement du système par rapport aux étoiles d'arrière-plan relativement rapidement.»
Alors que les faits entourant la détection deviennent plus clairs avec des données spectroscopiques supplémentaires, l'équipe de recherche s'attend à ce que des détails importants sur Epsilon Indi Bb soient révélés. «Malheureusement, la fenêtre d'observation de ce système est presque fermée pour cette année, nous devrons donc attendre jusqu'au début de l'année prochaine pour revoir ce système dans le ciel du matin», explique le Dr David Balam (Université de Victoria, Canada ).
Les données récemment obtenues auprès de Gemini montrent que l'Epsilon Indi Bb est plus frais et moins massif que l'Epsilon Indi Ba, comme le démontre sa luminosité nettement inférieure et son absorption profonde de méthane. L'absorption du méthane est un indicateur clé pour les objets de faible masse car le méthane gazeux ne peut exister que dans les environnements à basse température des atmosphères des naines brunes et des planètes où le gaz peut exister.
«L’absorption du méthane a été la clé de la détection», explique le Dr Walker, «car le Dr Volk a aperçu Epsilon Indi Bb par l’une des« fenêtres »entre les bandes d’absorption du méthane. Parce que les bandes d'absorption bloquent la lumière infrarouge à plus longue longueur d'onde, Epsilon Indi Bb était visible lorsqu'il était observé à des longueurs d'onde infrarouges plus courtes.
Epsilon Indi Ba et Bb sont membres d'un type d'objet astronomique récemment découvert - les naines brunes de classe «T». Ces nains en T ont des diamètres approximativement égaux à Jupiter mais avec plus de masse. Les spectres d'Epsilon Indi Ba, pris avec PHOENIX par le Dr Verne Smith (Université du Texas, El Paso) et ses collaborateurs, montrent que l'Epsilon Indi Ba a 32 fois la masse de Jupiter et une température de surface de 1500 degrés. Il tourne environ trois fois plus vite que Jupiter. L'Epsilon Indi Bb a moins de masse, est plus frais, mais est encore beaucoup plus massif et plus chaud que Jupiter. Comme Jupiter, les nains T n'ont pas assez de masse pour produire de l'énergie comme le fait le soleil à partir de la fusion nucléaire. Epsilon Indi Ba et Bb brillent de la chaleur résultant de la masse poussant vers l'intérieur.
PHOENIX, l'instrument qui est responsable de la production des données, est un spectromètre à haute résolution proche infrarouge qui a été construit par le National Optical Astronomy Observatory (NOAO) à Tucson, Arizona, et a été mis en service sur Gemini South en 2001. Ken Hinkle (NOAO, Tucson, Arizona) a déclaré: «PHOENIX a été conçu exactement pour ce type de recherche. C'est le premier spectrographe infrarouge haute résolution sur un télescope Gemini et le premier spectrographe infrarouge haute résolution sur n'importe quel télescope de l'hémisphère sud. »
Le Dr Phil Puxley, directeur associé de Gemini South, ajoute: «L’optimisation infrarouge de Gemini rend les télescopes jumeaux de 8 mètres idéaux pour capturer de telles découvertes fortuites. De telles découvertes sont exactement ce que Gemini est conçu pour faire et ce genre de travail passionnant démontre le potentiel de la science de Gemini. "
Epsilon Indi est visible à l'œil nu de juin à décembre dans l'hémisphère sud. Il peut être détecté avec la carte de localisation disponible sur http://www.gemini.edu/science/epsilonindi-images.html, qui contient également d'autres images et illustrations.
L'Observatoire Gemini est une collaboration internationale qui a construit deux télescopes identiques de 8 mètres. Le télescope Frederick C. Gillett Gemini est situé à Mauna Kea, Hawai`i (Gemini North) et l'autre télescope à Cerro Pach? N dans le centre du Chili (Gemini South), et fournit donc une couverture complète des deux hémisphères du ciel. Les deux télescopes intègrent de nouvelles technologies qui permettent à de grands miroirs relativement minces sous contrôle actif de collecter et de focaliser les rayonnements optiques et infrarouges de l'espace.
L’Observatoire Gemini fournit aux communautés astronomiques de chaque pays partenaire des installations astronomiques de pointe qui allouent du temps d’observation proportionnellement à la contribution de chaque pays. Outre un soutien financier, chaque pays apporte également d'importantes ressources scientifiques et techniques. Les agences nationales de recherche qui forment le partenariat Gemini comprennent: la US National Science Foundation (NSF), le UK Particle Physics and Astronomy Research Council (PPARC), le Conseil national de recherches du Canada (NRC), le Chilean Comisi? N Nacional de Investigaci? n Cientifica y Tecnol? gica (CONICYT), l'Australian Research Council (ARC), le Consejo Nacional de Investigaciones Cient? ficas y T? cnicas (CONICET) argentin et le Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient? fico e Tecnol? gico (CNPq) ). L'Observatoire est géré par l'Association des universités pour la recherche en astronomie, Inc. (AURA) dans le cadre d'un accord de coopération avec la NSF. La NSF sert également d'agence exécutive pour le partenariat international.
Source d'origine: communiqué de presse Gemini
