L'astronomie sans télescope - Les naines brunes sont trop magnétiques

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Je ressens une certaine empathie pour les naines brunes. Je veux dire OK, ils ne peuvent que (étouffer des rires) brûler du deutérium mais c'est quelque chosen'est-ce pas?

Il a été suggéré qu'une manière intelligente de trouver plus de naines brunes se trouve dans le spectre radioélectrique. Une naine brune avec un fort champ magnétique et un minimum de vent stellaire devrait produire un maser cyclotron électronique. En gros (quelque chose sur lequel vous pouvez toujours compter), les électrons pris dans un champ magnétique tournent énergiquement dans un cercle étroit, stimulant l'émission de micro-ondes dans un plan particulier à partir des régions polaires de l'étoile. Vous obtenez donc un maser, essentiellement la version micro-ondes d'un laser, qui serait visible sur Terre - si nous sommes en vue.

Bien que l'effet maser puisse probablement être faiblement généré par des naines brunes isolées, il est plus probable que nous en détections une en association binaire avec une étoile moins sollicitée par la masse qui est capable de générer un vent stellaire plus vigoureux pour interagir avec le champ magnétique de la naine brune.

Cet effet maser est également proposé pour offrir un moyen astucieux de trouver des exoplanètes. Une exoplanète pourrait facilement éclipser son étoile hôte dans le spectre radioélectrique si son champ magnétique est suffisamment puissant.

Jusqu'à présent, la recherche d'émissions radio confirmées des naines brunes ou des corps en orbite autour d'autres étoiles n'a pas été réussie, mais cela pourrait devenir réalisable dans un proche avenir avec la résolution en constante augmentation du réseau européen LOw Frequency ARray (LOFAR), qui sera le meilleur un tel instrument autour jusqu'à ce que le Square Kilometer Array (SKA) soit construit - qui ne verra pas la première lumière avant au moins 2017.

Mais même si nous ne pouvons pas encore voir les naines brunes et les exoplanètes à la radio, nous pouvons commencer à développer des profils de candidats potentiels. Christensen et d'autres ont dérivé une relation d'échelle magnétique pour les objets célestes à petite échelle, qui fournit des prédictions qui correspondent bien aux observations des planètes du système solaire et des étoiles de la séquence principale de faible masse dans les classes spectrales K et M (en se souvenant du mantra de la classe spectrale Les anciens astronomes de l'arrière-cour se sentent bien en connaissant les mnémoniques).

En utilisant le modèle de Christensen, on pense que les naines brunes d'environ 70 masses de Jupiter peuvent avoir des champs magnétiques de l'ordre de plusieurs kilo-Gauss dans leurs cent premiers millions d'années de vie, car elles brûlent du deutérium et tournent rapidement. Cependant, à mesure qu'ils vieillissent, leur champ magnétique va probablement s'affaiblir à mesure que la combustion du deutérium et la vitesse de rotation diminuent.

Les naines brunes dont la combustion du deutérium diminue (en raison de l'âge ou d'une masse de départ plus petite) peuvent avoir des champs magnétiques similaires aux exoplanètes géantes, allant de 100 Gauss à 1 kilo-Gauss. Attention, cela ne concerne que les jeunes exoplanètes - les champs magnétiques des exoplanètes évoluent également au fil du temps, de sorte que leur intensité peut diminuer d'un facteur dix sur 10 milliards d'années.

Dans tous les cas, Reiners et Christensen estiment que la lumière radio des exoplanètes connues dans les 65 années-lumière émettra à des longueurs d'onde qui peuvent traverser l'ionosphère de la Terre - donc avec le bon équipement au sol (c'est-à-dire un LOFAR ou un SKA) terminé, nous devrions être capable de repérer abondamment les naines brunes et les exoplanètes.

Lectures complémentaires: Reiners, A. et Christensen, U.R. (2010) Un scénario d'évolution du champ magnétique pour les naines brunes et les planètes géantes.

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