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Des astronomes découvrent des nuages ​​de sable dans l’atmosphère d’une étoile défaillante : ScienceAlert

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De nouvelles observations du télescope spatial James Webb nous ont donné une confirmation directe que certains mondes extraterrestres ont des nuages ​​de roche.

Le télescope a détecté directement des nuages ​​de silicate dans l’atmosphère d’une naine brune – la première fois, selon une équipe internationale d’astronomes, qu’une telle détection a été faite dans un compagnon de masse planétaire en dehors du système solaire.

Les découvertes complètes, selon l’équipe, constituent le meilleur spectre à ce jour pour un objet de masse planétaire. Ces résultats pourraient non seulement nous aider à mieux comprendre ces soi-disant «étoiles ratées», mais ne représentent qu’un avant-goût de ce que le JWST peut faire.

L’article a été soumis à des revues AAS, et est disponible sur le serveur de prépublication arXiv alors qu’il subit la examen par les pairs et le processus de publication.

Nous avons déjà vu JWST prendre une image directe d’une exoplanètemais une naine brune est un poisson légèrement différent.

Ces objets sont ce qui se passe lorsqu’une petite étoile n’accumule pas assez de masse pour démarrer la fusion d’hydrogène dans son noyau, et ils occupent le régime de masse entre les planètes les plus grosses et les étoiles les plus petites.

Cependant, à environ 13,6 fois la masse de Jupiter (désolé, Jupiter, tu as essayé), les naines brunes peuvent fusionner du deutérium, ou hydrogène lourd – hydrogène avec un proton et un neutron dans le noyau, au lieu d’un seul proton.

La pression et la température de fusion du deutérium sont inférieures à celles de l’hydrogène, ce qui signifie que les naines brunes sont un peu comme des étoiles “lite”.

Cela signifie que, contrairement aux exoplanètes, les naines brunes émettent leur propre chaleur et lumière. C’est bien moins que celui des étoiles, évidemment, mais on peut le détecter directement, notamment dans les longueurs d’onde infrarouges dans lesquelles JWST est spécialisé.

Les observations obtenues par une équipe dirigée par l’astronome Brittany Miles de l’Université de Californie à Santa Cruz proviennent d’une naine brune à environ 72 années-lumière appelée VHS 1256-1257 b, décrit pour la première fois en 2015.

Il a une masse d’environ 19 fois la masse de Jupiter et est relativement jeune, avec une atmosphère aux teintes rougeâtres.

Cette teinte a déjà été attribuée à des nuages chez les jeunes naines brunes, l’équipe a donc pris des spectres infrarouges pour voir s’ils pouvaient déterminer la composition de la naine brune.

Cela fonctionne parce que différents éléments absorbent et réémettent de la lumière à différentes longueurs d’onde. Les scientifiques peuvent regarder le spectre pour voir des caractéristiques plus sombres et plus lumineuses, et déterminer les éléments qui les provoquent.

L’équipe a découvert que la composition atmosphérique de VHS 1256-1257 b était similaire à celle d’autres naines brunes étudiées dans les longueurs d’onde infrarouges, mais beaucoup plus claire.

“L’eau, le méthane, le monoxyde de carbone, le dioxyde de carbone, le sodium et le potassium sont observés dans plusieurs parties du spectre JWST sur la base de comparaisons à partir de modèles de spectres de naines brunes, d’opacités moléculaires et de modèles atmosphériques”, les chercheurs écrivent dans leur article.

La caractéristique du monoxyde de carbone, selon les chercheurs, est la plus claire jamais vue. Et ils ont également détecté, comme ils l’espéraient, des nuages ​​– de longs nuages ​​hypothétiques de particules de silicate dans une couche épaisse, avec une taille de grain submicronique. Il s’agit probablement de minéraux tels que la forstérite, l’enstatite ou le quartz, note l’équipe.

Cela semble finalement confirmer que les jeunes naines brunes peuvent être entourées de nuages ​​de silicate inégaux qui influencent la variabilité de la luminosité.

Cela nous donne un outil pour interpréter les observations de naines brunes à l’avenir, et quelque chose à rechercher dans les observations futures, notent les chercheurs.

“Ces premiers résultats des premières observations scientifiques du JWST sont révolutionnaires et peuvent également être obtenus pour de nombreuses autres naines brunes à proximité qui seront observées dans les futurs cycles d’observation”, ils écrivent dans leur journal.

“Cet observatoire sera un pionnier, poussant notre compréhension de la physique atmosphérique chez les compagnons planétaires, les naines brunes et les exoplanètes pour les années à venir.”

La recherche a été soumise aux revues AAS et est disponible sur arXiv.

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