Ces étoiles sont si proches que le système entier tiendrait à l'intérieur du Soleil

Vue d’artiste d’un système binaire composé de deux naines brunes — © NASA / ESA / A. Feild / STScI

Des astronomes ont repéré un système binaire étonnant à un peu moins de 500 années-lumière : deux astres enfermés dans une orbite destructrice, suffisamment étroite pour que les deux corps tiennent à l’intérieur du Soleil.

Étreinte stellaire

À l’heure actuelle, le freinage magnétique est considéré comme le seul processus à même de raccourcir l’orbite d’un astre, ne s’étant pas effondré en naine blanche ou en étoile à neutrons, autour d’un autre objet. Toutefois, les chercheurs ignoraient si ce phénomène impliquant la capture de matière par le champ magnétique de l’étoile et sa projection dans le cosmos intervenait également pour les naines brunes, objets étranges souvent décrits comme des « étoiles ratées ».

Dans le cadre de travaux prépubliés sur le serveur arXiv, Kareem El-Badry, de l’Institut de technologie de Californie, et ses collègues ont découvert une naine brune, appelée ZTF J2020+5033, réalisant le tour complet d’une petite étoile en deux heures environ, soit l’orbite la plus serrée jamais observée pour deux astres non effondrés.

« Lorsqu’elles se sont formées il y a des milliards d’années, elles étaient 5 à 10 fois plus grandes qu’elles ne le sont actuellement », explique El-Badry. « Ce qui implique qu’elles étaient initialement beaucoup plus éloignées. »

Représentation d’une naine rouge — © NASA / Walt Feimer

Selon le chercheur, de telles découvertes indiquent que le freinage magnétique intervient également dans les systèmes binaires composés d’une naine brune et d’une étoile de faible masse (dans ce cas une naine rouge).

Vers une fin violente

D’ici quelques dizaines de millions d’années, ZTF J2020+5033 se sera suffisamment rapprochée de son compagnon stellaire pour commencer à lui faire perdre de la matière, en raison de sa gravité de surface légèrement plus élevée. Ce qui pourrait conduire à une explosion massive, ou la fusion des deux corps, formant une nouvelle étoile.

« Dans les deux cas, il n’y aurait plus de naine brune », souligne El-Badry.

Pour le chercheur et son équipe, la prochaine étape consistera à réaliser des simulations détaillées afin de déterminer lequel des deux scénarios serait le plus susceptible de se produire.

Par Yann Contegat, le 14 août 2023