Communique de presse - Decouverte d'une naine brune ou d'une etoile de tres faible masse dans le voisinage solaire

Une équipe internationale d'astrophysiciens¹ vient de découvrir une naine brune ou une étoile de très faible masse qui est très proche de nous, à environ 13 années-lumière. C'est en analysant les données provenant du relevé des sources infrarouges DENIS (DEep Near-Infrared Survey)² qu'ils ont découvert cette étoile. L'analyse des spectres obtenus avec le télescope Keck I situé sur le Mauna Kea à Hawaii démontre qu'il s'agit d'une étoile de très faible masse ou bien une naine brune. Une analyse d'anciens clichés (1975, 1986), où l'on a retrouvé cette étoile, a été faite avec la MAMA (Machine Automatique à Mesurer pour l'Astronomie)³, du Centre d'analyse des images. Cette étoile se déplace très rapidement dans le temps, prouvant ainsi qu'elle est très proche de nous.

Au printemps 2000, deux astronomes de l'Observatoire de Grenoble ont découvert sur des images du relevé DENIS un objet très rouge et inhabituellement brillant. Cet objet pouvait être, soit une étoile de très faible masse très proche de nous, soit une étoile géante plus lointaine. Travaillant en collaboration avec un astrophysicien espagnol qui est maintenant à l'Université d'Hawaii, ils ont obtenu du temps d'observation sur le télescope Keck I à Hawaii pour réaliser un spectre de cette étoile et déterminer ainsi sa nature. Le spectre à haute résolution, réalisé dans la nuit du 30 mai 2000, a montré sans ambiguïté qu'il ne s'agissait pas d'une géante rouge mais d'une étoile de très faible masse ou une naine brune massive et proche de nous. De plus, la non-détection de la signature du lithium à la surface ou dans l'enveloppe de cette étoile implique que celle-ci a une masse comprise entre 60 et 90 fois celle de Jupiter. Le manque de lithium démontre que la masse est plus grande que 60 fois celle de Jupiter, mais ne peut exclure qu'il puisse s'agir d'une naine brune (la limite entre les naines brunes et les étoiles est de 75 fois la masse de Jupiter).

Une étoile proche doit se déplacer très rapidement par rapport aux étoiles lointaines. Des astronomes de l'Observatoire de Paris ont analysé avec la MAMA d'anciens clichés de 1975 et 1986. Cette étoile a été retrouvée et la mesure de son déplacement dans ces dernières décennies démontre qu'il est très grand. Les astrophysiciens estiment la distance de l'étoile à environ 13 années-lumière. Cette distance est encore incertaine car elle est basée sur une comparaison de sa luminosité avec celles d'étoiles du même type spectral. Elle se situerait entre les 12^ième et 40^ième position des étoiles les plus proches.

Comment une étoile aussi proche a-t-elle pu passer inaperçue jusqu'à aujourd'hui ? Même si elle est très proche, son éclat apparent dans le domaine visible reste malgré tout relativement faible (elle est par exemple 10 000 fois trop faible pour être visible à l'œil nu). Ce faible éclat est dû au fait qu'elle est beaucoup plus froide et plus petite que le Soleil. De tels objets ont donc pu échapper à l'attention des astronomes, particulièrement dans l'hémisphère sud qui jusqu'à aujourd'hui a été moins systématiquement exploré que l'hémisphère nord. Le relevé DENIS les identifie par contre très facilement, et permettra très prochainement d'évaluer le nombre d'étoiles de très faible masse et les naines brunes dans le voisinage du Soleil.

Cette étoile, suivant les recommandations de l'International Astronomical Union a reçu le nom de DENIS-P J104814.7-395606.1. Les astronomes disposent maintenant d'un objet, de très faibles masses et très proche de nous, qu'ils pourront donc étudier avec un peu plus de facilité.

¹Cette équipe internationale comprend :
Xavier Delfosse (recruté depuis le 1/09/00 à l'Observatoire de Grenoble [unité mixte de recherche du CNRS], en post-doc au moment de l'observation à l'Institut d'Astrophysique des Canaries, Espagne) ; Thierry Forveille (Observatoire de Grenoble [unité mixte de recherche du CNRS], détaché au télescope Canada-France-Hawaii) ; Eduardo Martin (Université d'Hawaii, USA) ; Jean Guibert (Département d'astrophysique stellaire et galactique [unité mixte de recherche du CNRS] de l'Observatoire de Paris, Centre d'analyse des Images - INSU) ; Jean Borsenberger (Institut d'Astrophysique de Paris - CNRS et Centre d'analyse des Images - INSU), Françoise Crifo (Département d'astrophysique stellaire et galactique [unité mixte de recherche du CNRS] de l'Observatoire de Paris), Christophe Alard (Département de recherche spatiale [unité mixte de recherche du CNRS] de l'Observatoire de Paris), Nicolas Epchtein (responsable du projet Denis, Observatoire de la Côte d'Azur [unité mixte de recherche du CNRS]), Pascal Fouque (Département de recherche spatiale [unité mixte de recherche du CNRS] de l'Observatoire de Paris et ESO), Guy Simon (Département d'astrophysique stellaire et galactique [unité mixte de recherche du CNRS] de l'Observatoire de Paris), Françoise Tajahmady (Département d'astrophysique stellaire et galactique [unité mixte de recherche du CNRS] de l'Observatoire de Paris, Centre d'analyse des Images - INSU).

²DENIS est une cartographie systématique du ciel austral dans le visible et l'infrarouge proche (bandes I, J, K). Trois caméras équipent un télescope de 1 m de l'European Southern Observatory (ESO) à La Silla au Chili. Les données numérisées sont stockées et mises à la disposition de la communauté. Il a été financé par l'Institut National de Sciences de l'Univers du CNRS, le Ministère de la Recherche, l'ESO, l'Etat de Baden-Württemberg et la CEE. Les principaux Instituts participant à ce programme de cartographie sont : l'Observatoire de Paris, le Leiden Observatory, l'Institut d'Astrophysique de Paris, l'Universität d'Innsbruck, l'ESO.

³La MAMA, du Centre d'analyse des images, est un instrument permettant de numériser les clichés astronomiques. Il s'agit de l'un des microdensitomètres les plus rapides et les plus précis au monde. Les images du ciel ainsi numérisées sont stockées et peuvent être exploitées par les chercheurs français et étrangers. Cet instrument, financé et construit par l'Institut National des Sciences de l'Univers du CNRS, est situé à l'Observatoire de Paris.

Contact chercheur :
Xavier Delfosse.
Observatoire de Grenoble.
Tél. : 04 76 63 55 10
Courrier électronique : delfosse@obs.ujf-grenoble.fr

Contact presse :
Philippe Chauvin.
Institut National des Sciences de l'Univers (INSU/CNRS)
Tél. : 01 44 96 43 36
Courrier électronique : Philippe.Chauvin@obspm.fr

Communiqué de presse Découverte d'une naine brune ou d'une étoile de très faible masse dans le voisinage solaire
Paris, le 20 novembre 2000

Une équipe internationale d'astrophysiciens¹ vient de découvrir une naine brune ou une étoile de très faible masse qui est très proche de nous, à environ 13 années-lumière. C'est en analysant les données provenant du relevé des sources infrarouges DENIS (DEep Near-Infrared Survey)² qu'ils ont découvert cette étoile. L'analyse des spectres obtenus avec le télescope Keck I situé sur le Mauna Kea à Hawaii démontre qu'il s'agit d'une étoile de très faible masse ou bien une naine brune. Une analyse d'anciens clichés (1975, 1986), où l'on a retrouvé cette étoile, a été faite avec la MAMA (Machine Automatique à Mesurer pour l'Astronomie)³, du Centre d'analyse des images. Cette étoile se déplace très rapidement dans le temps, prouvant ainsi qu'elle est très proche de nous. Au printemps 2000, deux astronomes de l'Observatoire de Grenoble ont découvert sur des images du relevé DENIS un objet très rouge et inhabituellement brillant. Cet objet pouvait être, soit une étoile de très faible masse très proche de nous, soit une étoile géante plus lointaine. Travaillant en collaboration avec un astrophysicien espagnol qui est maintenant à l'Université d'Hawaii, ils ont obtenu du temps d'observation sur le télescope Keck I à Hawaii pour réaliser un spectre de cette étoile et déterminer ainsi sa nature. Le spectre à haute résolution, réalisé dans la nuit du 30 mai 2000, a montré sans ambiguïté qu'il ne s'agissait pas d'une géante rouge mais d'une étoile de très faible masse ou une naine brune massive et proche de nous. De plus, la non-détection de la signature du lithium à la surface ou dans l'enveloppe de cette étoile implique que celle-ci a une masse comprise entre 60 et 90 fois celle de Jupiter. Le manque de lithium démontre que la masse est plus grande que 60 fois celle de Jupiter, mais ne peut exclure qu'il puisse s'agir d'une naine brune (la limite entre les naines brunes et les étoiles est de 75 fois la masse de Jupiter). Une étoile proche doit se déplacer très rapidement par rapport aux étoiles lointaines. Des astronomes de l'Observatoire de Paris ont analysé avec la MAMA d'anciens clichés de 1975 et 1986. Cette étoile a été retrouvée et la mesure de son déplacement dans ces dernières décennies démontre qu'il est très grand. Les astrophysiciens estiment la distance de l'étoile à environ 13 années-lumière. Cette distance est encore incertaine car elle est basée sur une comparaison de sa luminosité avec celles d'étoiles du même type spectral. Elle se situerait entre les 12^ième et 40^ième position des étoiles les plus proches. Comment une étoile aussi proche a-t-elle pu passer inaperçue jusqu'à aujourd'hui ? Même si elle est très proche, son éclat apparent dans le domaine visible reste malgré tout relativement faible (elle est par exemple 10 000 fois trop faible pour être visible à l'œil nu). Ce faible éclat est dû au fait qu'elle est beaucoup plus froide et plus petite que le Soleil. De tels objets ont donc pu échapper à l'attention des astronomes, particulièrement dans l'hémisphère sud qui jusqu'à aujourd'hui a été moins systématiquement exploré que l'hémisphère nord. Le relevé DENIS les identifie par contre très facilement, et permettra très prochainement d'évaluer le nombre d'étoiles de très faible masse et les naines brunes dans le voisinage du Soleil. Cette étoile, suivant les recommandations de l'International Astronomical Union a reçu le nom de DENIS-P J104814.7-395606.1. Les astronomes disposent maintenant d'un objet, de très faibles masses et très proche de nous, qu'ils pourront donc étudier avec un peu plus de facilité. A paraître dans Astronomy and Astrophysics Letters ¹Cette équipe internationale comprend : Xavier Delfosse (recruté depuis le 1/09/00 à l'Observatoire de Grenoble [unité mixte de recherche du CNRS], en post-doc au moment de l'observation à l'Institut d'Astrophysique des Canaries, Espagne) ; Thierry Forveille (Observatoire de Grenoble [unité mixte de recherche du CNRS], détaché au télescope Canada-France-Hawaii) ; Eduardo Martin (Université d'Hawaii, USA) ; Jean Guibert (Département d'astrophysique stellaire et galactique [unité mixte de recherche du CNRS] de l'Observatoire de Paris, Centre d'analyse des Images - INSU) ; Jean Borsenberger (Institut d'Astrophysique de Paris - CNRS et Centre d'analyse des Images - INSU), Françoise Crifo (Département d'astrophysique stellaire et galactique [unité mixte de recherche du CNRS] de l'Observatoire de Paris), Christophe Alard (Département de recherche spatiale [unité mixte de recherche du CNRS] de l'Observatoire de Paris), Nicolas Epchtein (responsable du projet Denis, Observatoire de la Côte d'Azur [unité mixte de recherche du CNRS]), Pascal Fouque (Département de recherche spatiale [unité mixte de recherche du CNRS] de l'Observatoire de Paris et ESO), Guy Simon (Département d'astrophysique stellaire et galactique [unité mixte de recherche du CNRS] de l'Observatoire de Paris), Françoise Tajahmady (Département d'astrophysique stellaire et galactique [unité mixte de recherche du CNRS] de l'Observatoire de Paris, Centre d'analyse des Images - INSU). ²DENIS est une cartographie systématique du ciel austral dans le visible et l'infrarouge proche (bandes I, J, K). Trois caméras équipent un télescope de 1 m de l'European Southern Observatory (ESO) à La Silla au Chili. Les données numérisées sont stockées et mises à la disposition de la communauté. Il a été financé par l'Institut National de Sciences de l'Univers du CNRS, le Ministère de la Recherche, l'ESO, l'Etat de Baden-Württemberg et la CEE. Les principaux Instituts participant à ce programme de cartographie sont : l'Observatoire de Paris, le Leiden Observatory, l'Institut d'Astrophysique de Paris, l'Universität d'Innsbruck, l'ESO. ³La MAMA, du Centre d'analyse des images, est un instrument permettant de numériser les clichés astronomiques. Il s'agit de l'un des microdensitomètres les plus rapides et les plus précis au monde. Les images du ciel ainsi numérisées sont stockées et peuvent être exploitées par les chercheurs français et étrangers. Cet instrument, financé et construit par l'Institut National des Sciences de l'Univers du CNRS, est situé à l'Observatoire de Paris. Contact chercheur : Xavier Delfosse. Observatoire de Grenoble. Tél. : 04 76 63 55 10 Courrier électronique : delfosse@obs.ujf-grenoble.fr Contact presse : Philippe Chauvin. Institut National des Sciences de l'Univers (INSU/CNRS) Tél. : 01 44 96 43 36 Courrier électronique : Philippe.Chauvin@obspm.fr