Qu'est-ce qu'une naine brune ?

Une naine brune est un objet situé entre environ 13 et 80 masses de Jupiter — trop massif pour être une planète, mais pas assez pour entretenir la fusion de l'hydrogène dans son cœur. Elle brille faiblement de sa chaleur résiduelle et refroidit régulièrement, sans fin.

Pourquoi parle-t-on d'étoile ratée ?

Parce qu'elle se forme comme une étoile, par effondrement gravitationnel d'un nuage de gaz, mais n'atteint jamais les quelque 3 millions de kelvins nécessaires au cœur pour fusionner l'hydrogène. Elle peut brûler brièvement du deutérium, puis s'éteint.

Quelle est la température d'une naine brune ?

Environ de 250 K à 2 500 K, selon la masse et l'âge. Les exemples les plus froids connus, les naines de classe Y, sont à température ambiante ou en dessous — la plus froide, WISE 0855-0714, avoisine le point de congélation de l'eau.

Les naines brunes sont-elles courantes ?

Oui, même si elles sont difficiles à trouver tant elles sont faibles en lumière visible. Les relevés infrarouges comme WISE suggèrent qu'elles pourraient être presque aussi nombreuses que les étoiles, plusieurs étant connues à moins de 10 années-lumière du Soleil.

Qu'est-ce qu'un Naine brune ?

Une naine brune est un objet sous-stellaire : plus lourde que toute planète, plus légère que toute étoile. Entre environ 13 et 80 masses de Jupiter, elle peut fusionner le deutérium un temps mais n'allume jamais la fusion ordinaire de l'hydrogène — au lieu de rejoindre la séquence principale, elle se contente de refroidir et de s'éteindre pour l'éternité.

La limite inférieure est celle de la combustion du deutérium, près de 13 masses joviennes ; en dessous, l'objet est une planète selon la convention usuelle. La limite supérieure est celle de la combustion de l'hydrogène, vers 80 masses joviennes, soit 0,08 masse solaire, où la température du cœur atteint enfin les quelque 3 millions de kelvins nécessaires à une fusion soutenue des protons. Entre les deux se loge une classe d'objets purement hypothétique jusqu'à la première détection confirmée, en 1995.

Fait remarquable, les naines brunes ont toutes à peu près la même taille — grosso modo le rayon de Jupiter — sur toute cette gamme de masses. La pression de dégénérescence des électrons les soutient, et elle se soucie fort peu de la masse ajoutée. Une naine brune de 70 masses joviennes n'est guère plus grande qu'une de 15 masses joviennes : simplement bien plus dense.

Leurs atmosphères sont ce qui, dans la nature, ressemble le plus à une météo planétaire sur un corps stellaire : zonées, turbulentes, et pleines de nuages de fer, de poussière de silicates et, à l'extrémité la plus froide, de glace d'eau. La naine de classe Y WISE 0855-0714 affiche une température effective proche de 250 K, plus froide que l'Arctique. Luhman 16, une paire binaire à seulement 6,5 années-lumière, a été cartographiée assez finement pour voir ses nuages entrer et sortir du champ en tournant.