Une avancée majeure dans la compréhension de la composition atmosphérique des objets substellaires a été réalisée avec la détection du silane (SiH₄) dans l'atmosphère de la naine brune surnommée "L'Accident". Cet objet céleste, situé à environ 50 années-lumière de la Terre dans la constellation de la Balance, est une naine brune de type Y, la classe la plus froide connue.
La découverte, publiée dans la prestigieuse revue Nature, marque la première fois que le silane est identifié dans l'atmosphère d'une naine brune, offrant ainsi un éclairage nouveau sur ces corps énigmatiques. "L'Accident", officiellement désigné WISEA J153429.75-104303.3, a été initialement repéré en 2020 par un scientifique citoyen, Dan Caselden, dans le cadre du projet Backyard Worlds Zooniverse. Ses caractéristiques singulières, notamment un mouvement propre élevé et des couleurs infrarouges distinctives, ont suscité des investigations plus approfondies.
Les observations ultérieures ont confirmé sa classification comme naine brune de type Y, la plus froide de toutes les naines brunes. La présence de silane dans "L'Accident" est particulièrement significative car cette molécule, composée d'un atome de silicium et de quatre atomes d'hydrogène, n'avait jamais été détectée auparavant dans l'atmosphère d'une naine brune. Les modèles scientifiques prédisaient sa présence dans des environnements pauvres en oxygène, suggérant que "L'Accident" s'est formé dans de telles conditions.
En effet, "L'Accident" est une naine brune extrêmement ancienne, âgée de 10 à 13 milliards d'années, une période où les éléments plus lourds comme l'oxygène étaient moins abondants dans l'univers. Dans les atmosphères riches en métaux, comme celles des planètes plus jeunes de notre système solaire telles que Jupiter et Saturne, le silicium a tendance à se lier à l'oxygène pour former des silicates lourds qui s'enfoncent dans l'atmosphère, rendant le silane indétectable. Dans "L'Accident", la rareté de l'oxygène a permis au silicium de rester libre et de former du silane, qui a pu être transporté vers les couches atmosphériques observables.
Cette découverte a été rendue possible grâce à des observations infrarouges avancées utilisant le télescope spatial James Webb (JWST) et le télescope Gemini South. Ces données ont révélé non seulement la présence de silane, mais aussi de méthane (CH₄) et d'eau (H₂O). Les résultats renforcent notre compréhension des processus chimiques dans les atmosphères des naines brunes et permettent d'affiner les modèles de leur formation et de leur évolution.
De plus, ces découvertes ont des implications plus larges pour l'étude des atmosphères exoplanétaires, car elles fournissent un contexte précieux pour comprendre quand et comment le silane pourrait apparaître dans des atmosphères d'exoplanètes plus difficiles à observer. L'importance de la science citoyenne dans les découvertes astronomiques est également soulignée par le rôle joué par Dan Caselden dans la découverte initiale de "L'Accident".