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NAINES BRUNES

La détection des naines brunes

Bien que leur existence ait été prédite théoriquement en 1963 par deux chercheurs japonais, Chushiro Hayashi et Takenori Nakano, et indépendamment par un Américain, Shiv Kumar, la détection des naines brunes fut tardive, à cause de leur faible luminosité.

Ce n'est qu'en 1995 que la preuve indéniable de l'existence de ces objets fut apportée avec la découverte de Gliese 229B, une naine brune compagne de l'étoile Gliese 229A. Cette découverte fut possible grâce à l'utilisation d'un coronographe, qui supprime artificiellement la lumière du compagnon stellaire, beaucoup plus brillant. En effet, bien que Gliese 229A soit une étoile de faible masse (0,5 masse solaire environ), elle n'en reste pas moins 1 000 fois plus brillante que son compagnon substellaire. À la suite de la détection de Gliese 299B, les découvertes de naines brunes se sont enchaînées, soit dans le voisinage solaire, où elles sont relativement vieilles (de quelques centaines de millions d'années à un milliard d'années) et peu brillantes, soit dans des amas d'étoiles jeunes, plus éloignés mais où elles sont plus brillantes. Des avancées remarquables sont dues à plusieurs projets de cartographie du ciel avec des instruments sensibles aux sources infrarouges. Les projets européen DENIS (Deep Near Infrared Survey), américain 2MASS (Two Micron All-Sky Survey) et international SDSS (Sloan Digital Sky Survey) ont ainsi permis de détecter plusieurs centaines de naines brunes.

La plupart des naines brunes observées ont des températures effectives, caractérisant la température de surface, comprises entre 1 000 et 2 500 kelvins (K). Les naines brunes les plus froides ont une température effective de 600 à 700 K et une luminosité un million de fois plus faible que celle du Soleil. C'est le cas, par exemple, de 2MASS J0415-0935 ; en supposant un âge d'un milliard d'années, raisonnable pour un objet du voisinage solaire, sa masse serait de 0,015 masse solaire, soit seulement 15 masses de Jupiter. La recherche de naines brunes encore plus froides est très active, nous rapprochant de plus en plus du monde des planètes géantes.

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Écrit par

  • : directrice de recherche au C.N.R.S., École normale supérieure, Lyon

. In Encyclopædia Universalis []. Disponible sur : (consulté le )

Médias

Taille d'une naine brune

Taille d'une naine brune

Évolution de la luminosité de différentes étoiles et d'une naine brune

Évolution de la luminosité de différentes étoiles et d'une naine brune

Relation masse-rayon des étoiles et des naines brunes

Relation masse-rayon des étoiles et des naines brunes

Autres références

  • EXOPLANÈTES - Méthodes de détection

    • Écrit par Anne-Marie LAGRANGE
    • 2 917 mots
    • 7 médias
    ...3,6 mètres de l’ESO au Chili. Ils ont permis de résoudre, c’est-à-dire séparer, des étoiles formant un système double très serré, puis de détecter des naines brunes – astres de masse intermédiaire entre celle d’une étoile et celle d’une planète – en orbite autour d’étoiles. Leur successeur, plus perfectionné,...
  • MASSE CACHÉE ou MASSE MANQUANTE ou MATIÈRE NOIRE

    • Écrit par Marc LACHIÈZE-REY
    • 3 644 mots
    ...presque étoiles » qui n'auraient jamais atteint une température suffisante pour que s'amorcent les réactions nucléaires caractérisant une véritable étoile. De tels objets, baptisés« naines brunes », auraient pu se former en abondance. Les planètes extrasolaires rentrent dans la même catégorie.
  • TRAPPIST-1, système planétaire

    • Écrit par Franck SELSIS
    • 1 775 mots
    • 3 médias
    ...mesurer. Les transits sont bien plus accessibles autour d’astres plus petits et plus froids appelés naines ultrafroides. Ce terme regroupe les étoiles et naines brunes – nom donné aux astres dont la masse, inférieure à 0,07 masse du Soleil, ne permet pas la fusion de l’hydrogène – et dont la température...
  • UNIVERS

    • Écrit par Jean AUDOUZE, James LEQUEUX
    • 6 652 mots
    • 18 médias
    ...massives que le Soleil : certaines peuvent avoir des masses cent fois supérieures. Les étoiles les moins massives ont une masse de 0,08 masse solaire. Certains astres très peu lumineux, les naines brunes, ont une masse encore inférieure à celle-ci ; les réactions thermonucléaires ne peuvent pas s'y produire,...

Voir aussi