Un "pont entre les étoiles et les planètes" : les scientifiques intrigués par des "astres ratés"
Dans l'Univers, certaines catégories de corps célestes sont clairement identifiées : les planètes, les astéroïdes, les étoiles, les satellites... D'autres sont plus atypiques. C'est le cas des naines brunes, surnommées aussi "étoiles ratées". Pour savoir ce qu'est une naine brune, il faut comprendre la différence entre une étoile et une planète. Si ces deux objets célestes sont des astres, la particularité de l'étoile est d'être dotée de son propre éclat, alors que la planète ne produit pas de lumière. La planète reflète seulement la lumière de l'astre autour duquel elle orbite.
L'éclat de l'étoile vient de la fusion nucléaire de l'hydrogène dans son noyau, libérant ainsi une grande quantité de chaleur et de lumière. Pour y parvenir, elle doit avoir une masse suffisante pour que la pression et la température soient assez élevées pour déclencher la fusion. La masse minimale pour y parvenir est évaluée à environ 80 fois la masse de Jupiter, plus grosse planète du système solaire.
Or, ces naines brunes sont plutôt situées entre 13 et 75 fois la masse de Jupiter. Ainsi, les naines brunes se retrouvent "à cheval entre les étoiles et les planètes", explique la NASA. Elles n'entrent donc dans aucune case et c'est pourquoi elles sont souvent qualifiées "d'étoiles ratées". L'Institut Trottier de recherche sur les exoplanètes (IREx) parle de "pont entre les étoiles et les planètes tant sur les liens entre leur composition et leur atmosphère", ajoutant que "beaucoup de pièces de ce casse tête évolutif restent à assembler".
Leur masse est toutefois supérieure à celle nécessaire pour la fusion du deutérium, ce qui leur permet de briller mais seulement faiblement et pendant des centaines de millions d'années. Les naines brunes peuvent aussi chauffer jusqu'à 2500 degrés, ce qui reste moins chaud que la plupart des étoiles. Cependant, elles finissent par épuiser leur stock de deutérioum et par se refroidir pour enfin s'éteindre. Ce procédé est différent de celui des étoiles qui disparaissent soudainement, notamment lors d'explosions appelées supernova.
S'il en existe plus d'un millier dans l'Univers, les naines brunes sont encore mal comprises. Moins lumineuses que les étoiles, elles sont plus difficiles à observer. Il est indispensable d'utiliser des télescopes comme James Webb pour pouvoir les analyser. La plus petite d'entre elles a d'ailleurs été observée par le télescope fin 2023. Sa masse n'était qu'entre trois et quatre fois supérieure à celle de Jupiter, se rapprochant donc davantage d'une planète.
Observées depuis seulement une trentaine d'années, ces astres intéressent toujours énormément les scientifiques, beaucoup pensent que leur importance dans l'univers est sous-estimée. Selon la Nasa, "il est possible qu'une grande partie de la masse de l'univers soit sous forme de naines brunes".