Ces objets ne sont pas des étoiles. Ils ne sont pas non plus tout à fait des planètes. Et ça les rend particulièrement difficiles à observer. Mais le télescope spatial James-Webb vient de mettre au jour un de leur secret.
La nébuleuse de la Flamme se trouve à quelque 1 400 années-lumière de notre Terre. Elle est connue des astronomesastronomes pour avoir encore formé des étoiles il y a moins d’un million d’années. C’est très récent. Mais ce que le télescope spatial James-Webb (JWST) est allé y chercher, ce ne sont pas ces jeunes étoiles. Pas des étoiles du tout, d’ailleurs. Pas des planètes, non plus. Des objets mystérieux qui se situent un peu entre les deux. Des objets trop petits pour que leur noyau soit capable de fusionner de l’hydrogène comme le font les étoiles. Des objets trop gros et solitaires pour entrer dans la catégorie des planètes.
Les naines brunes de la nébuleuse de la Flamme
Ces objets, les astronomes les appellent les naines brunes. Et le télescope spatial Hubble les traque depuis des décennies maintenant. Ce sont des étoiles ratées, froides et sombres. Difficiles à observer, donc. Mais au début de leur vie, elles restent relativement brillantes. Suffisamment en tout cas pour que le télescope spatial Hubble ait pu identifier quelques candidates qui méritaient qu’on s’y arrête. C’est ce qu’a finalement permis le télescope spatial James-Webb. De capter la lueur infrarougeinfrarouge émise par celles qui se cachent au cœur de la nébuleusenébuleuse de la Flamme.
Ce que les chercheurs espéraient déterminer, c’est la limite de massemasse la plus basse pour des naines brunesnaines brunes. La théorie donnait une fourchette comprise entre une et dix fois la masse de JupiterJupiter. Et les données renvoyées par le JWST confirment que les naines brunes de dix fois la masse de notre planète gazeuse géante sont nombreuses dans la nébuleuse de la Flamme. Celles de cinq fois cette masse le sont déjà moins. Mais il en existe toujours. En revanche, celles de trois fois la masse de Jupiter deviennent rares. Et les astronomes n’ont pas vraiment pu observer de naine brune de moins de deux fois la masse de la plus grande planète de notre Système solaire, alors même que la sensibilité du télescope spatial James-Webb devrait les autoriser à débusquer des objets jusqu’à la moitié de la masse de Jupiter.
Distinguer les étoiles des planètes
L’hypothèse que les astronomes expriment dans les Astrophysical Journal Letters, c’est donc que la limite de masse inférieure pour une naine brune pourrait se situer quelque part entre deux et trois fois la masse de Jupiter. Mais pour s’en assurer, ils vont continuer à étudier la nébuleuse de la Flamme pendant au moins cinq années encore. Parce que le « chevauchement entre ce qui pourrait être des planètes et ce qui est des naines brunes de très faible masse est important » et que cela reste leur tâche de « déterminer lesquelles sont lesquelles et pourquoi ».
