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O Telescópio Espacial James Webb da NASA observou recentemente IC 348, uma região de formação estelar a apenas 1,000 anos-luz da Terra. A visão nítida do Webb revelou pequenas anãs marrons, algumas com apenas duas vezes a massa de Júpiter, e estrelas jovens ejetando jatos poderosos que colidem com o gás e a poeira ao redor.
Esta vista estrelada da região de formação estelar próxima IC 348 é uma das maiores imagens divulgadas até hoje pelo Telescópio Espacial James Webb da NASA. Usando o Webb, astrônomos vasculharam IC 348 em busca de anãs marrons, que são menos massivas do que as menores estrelas. Os pesquisadores descobriram anãs marrons com apenas duas vezes a massa de Júpiter, levando o estudo desses objetos curiosos a uma nova faixa de massa e revelando novos insights sobre o processo de formação estelar.
A região de formação estelar IC 348 está localizada a apenas 1,000 anos-luz de distância, na constelação de Perseu. Em regiões como IC 348, nuvens frias de gás hidrogênio molecular colapsam para formar novas estrelas, criando cenas brilhantes e esculpidas como esta. O processo de formação estelar pode criar objetos amplamente variados, desde estrelas massivas que se extinguem após apenas alguns milhões de anos em explosões de supernova por colapso de núcleo, até as estrelas menores e mais comuns, que têm vida longa e produzem tempestades estelares poderosas.
IC 348 (Imagem do NIRCam)
As menores estrelas pesam cerca de 8 por cento da massa do Sol. Abaixo dessa massa encontra-se uma classe estranha de objetos chamados anãs marrons. As anãs marrons se formam da mesma maneira que as estrelas, através do colapso de nuvens moleculares. No entanto, ao contrário das estrelas, os núcleos das anãs marrons nunca ficam quentes o suficiente para fundir hidrogênio comum em hélio (embora muitas fundam brevemente deutério, ou hidrogênio pesado, no início de suas vidas).
O que ainda não está claro, e o que os pesquisadores esperavam descobrir usando os sensíveis instrumentos do Webb para estudar IC 348, é o quão pequenos são os menores objetos criados pelo processo de formação estelar. Em outras palavras, qual o tamanho da menor anã marrom?
Pesquisadores que buscavam responder a essa pergunta primeiro usaram o Webb para estudar IC 348 em 2022, quando descobriram anãs marrons com massas tão baixas quanto três a quatro vezes a massa de Júpiter. Agora, a mesma equipe de pesquisa usou o Webb para investigar ainda mais fundo essa região em busca de anãs marrons ainda menores.
A equipe usou o NIRCam (Câmera de Infravermelho Próximo) do Webb em 2024 para capturar o brilho quente de jovens anãs marrons e estrelas recém-nascidas vistas nesta nova imagem de IC 348. Após selecionar candidatas a anãs marrons com base em suas cores e brilho, deram continuidade com o NIRSpec (Espectrógrafo de Infravermelho Próximo) do Webb em 2025 para conduzir observações espectroscópicas a fim de estudar as massas das anãs marrons.
Essas observações profundas do Webb revelaram algo notável aos pesquisadores: anãs marrons com massas tão baixas quanto apenas duas vezes a massa de Júpiter, ou apenas 0.19 por cento da massa do Sol , muito menores do que a teoria prevê que as anãs marrons deveriam ser. Estas são as anãs marrons menos massivas conhecidas, e sua existência representa um desafio para os modelos de como as estrelas se formam.
Além da descoberta dessas anãs marrons inesperadamente leves, as observações do Webb continham ainda mais surpresas. Uma das anãs marrons mais leves recém-descobertas mostrou sinais de um disco, sugerindo que pequenos planetas poderiam estar se formando ao redor de um objeto que é, ele próprio, apenas com a massa de um planeta.
Ao inspecionar os espectros das anãs marrons de IC 348, a equipe de pesquisa também encontrou uma característica que atribuíram a um hidrocarboneto não identificado , moléculas compostas apenas por átomos de hidrogênio e carbono. Essa característica específica só foi vista nas atmosferas das anãs marrons de menor massa, sugerindo que esses objetos extremos podem existir em uma classe espectral própria.
As estrelas e anãs marrons de IC 348 não são as únicas atrações nesta imagem. Uma coleção brilhantemente detalhada de protoestrelas ocupa o canto superior direito. Várias dessas protoestrelas são acompanhadas por objetos Herbig-Haro, que são regiões luminosas formadas quando jatos de estrelas recém-nascidas em crescimento colidem com o gás e a poeira ao redor da estrela.
A característica longa e estreita, orientada horizontalmente nesse canto, é o objeto Herbig-Haro HH 797. Ao ser observada de perto, essa fonte revela-se composta por duas protoestrelas com fluxos de saída quase paralelos. Bem à direita de HH 797 está a fonte em forma de hélice HH 211, que apresenta tanto jatos estreitos quanto fluxos de saída mais amplos.
Colagem de IC 348
Os dados usados para criar esta imagem vêm do Programa de Observador Geral 4866 do Webb. Além de estudar os objetos de menor massa criados pelo processo de formação estelar, este programa também busca entender como as populações de objetos de massa planetária, como as anãs marrons, variam entre regiões de formação estelar, bem como as origens da característica de hidrocarboneto nas anãs marrons de menor massa.
O Telescópio Espacial James Webb é o principal observatório de ciência espacial do mundo. O Webb está solucionando mistérios em nosso sistema solar, observando além, em direção a mundos distantes ao redor de outras estrelas, e investigando as estruturas e origens misteriosas do nosso universo e nosso lugar nele. O Webb é um programa internacional liderado pela NASA com seus parceiros, a ESA (Agência Espacial Europeia) e a CSA (Agência Espacial Canadense).
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Fonte original: science.nasa.gov
