Esta visão 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 procuraram anãs marrons em IC 348, que têm menos massa que as menores estrelas. Os pesquisadores descobriram anãs marrons com apenas o dobro da massa de Júpiter, ampliando o estudo desses objetos curiosos para uma nova faixa de massas e revelando novos conhecimentos 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 Perseus. Em regiões como IC 348, nuvens frias de gás hidrogênio molecular colapsam para formar novas estrelas, criando cenários luminosos e esculpidos como este. O processo de formação estelar pode criar objetos muito variados, desde estrelas massivas que terminam suas vidas após apenas alguns milhões de anos em explosões de supernova por colapso do núcleo até as estrelas menores e mais comuns, que têm vida longa e produzem intensas tempestades estelares.
IC 348 (imagem da NIRCam)
As menores estrelas têm cerca de 8% da massa do Sol. Abaixo dessa massa existe uma classe estranha de objetos chamada anãs marrons. As anãs marrons se formam da mesma maneira que as estrelas, por meio 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 instrumentos sensíveis do Webb para estudar IC 348 — é quão pequenos são os menores objetos criados pelo processo de formação estelar. Em outras palavras, qual é o tamanho da menor anã marrom?
Os pesquisadores que buscavam responder a essa pergunta usaram primeiro 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 profundamente essa região em busca de anãs marrons ainda menores.
Em 2024, a equipe usou a NIRCam (Câmera de Infravermelho Próximo) do Webb para capturar o brilho quente de anãs marrons jovens e estrelas recém-nascidas vistas nesta nova imagem de IC 348. Depois de selecionar candidatas a anãs marrons com base em suas cores e brilho, a equipe realizou observações de acompanhamento com o NIRSpec (Espectrógrafo de Infravermelho Próximo) do Webb em 2025, conduzindo observações espectroscópicas para estudar as massas das anãs marrons.
Essas observações profundas do Webb revelaram algo extraordinário aos pesquisadores: anãs marrons com massas tão baixas quanto apenas o dobro da massa de Júpiter, ou somente 0,19% da massa do Sol — muito menores do que a teoria prevê que as anãs marrons deveriam ser. Essas são as anãs marrons menos massivas conhecidas, e sua existência desafia os modelos de formação estelar.
Além da descoberta dessas anãs marrons inesperadamente leves, as observações do Webb trouxeram ainda mais surpresas. Uma das anãs marrons recém-descobertas e de menor massa apresentou sinais de um disco, sugerindo que pequenos planetas podem estar se formando ao redor de um objeto que, por si só, tem apenas a massa de um planeta.
Ao inspecionar os espectros das anãs marrons de IC 348, a equipe de pesquisa também encontrou uma característica que atribuiu a um hidrocarboneto não identificado — moléculas formadas apenas por átomos de hidrogênio e carbono. Essa característica específica só foi observada nas atmosferas das anãs marrons de menor massa, sugerindo que esses objetos extremos podem pertencer a uma classe espectral própria.
As estrelas e anãs marrons de IC 348 não são as únicas atrações desta imagem. Uma coleção ricamente detalhada de protoestrelas ocupa o canto superior direito. Várias dessas protoestrelas são acompanhadas por objetos Herbig-Haro, regiões luminosas que se formam quando jatos de estrelas recém-nascidas em crescimento colidem com o gás e a poeira ao redor da estrela.
A estrutura longa e estreita orientada horizontalmente nesse canto é o objeto Herbig-Haro HH 797. Uma inspeção mais detalhada revela que essa fonte é formada por duas protoestrelas com fluxos de saída quase paralelos. Logo 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 Observadores Gerais 4866 do Webb. Além de estudar os objetos de menor massa criados pelo processo de formação estelar, esse programa também busca compreender como as populações de objetos com massa planetária, como as anãs marrons, variam entre as regiões de formação estelar, assim 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 dele mundos distantes ao redor de outras estrelas e investigando as estruturas misteriosas e as origens do nosso universo, bem como 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).
Para saber mais sobre o Webb, visite:
https://science.nasa.gov/webb
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Imagens e vídeos relacionados
IC 348 (imagem da NIRCam)
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 o dobro da massa de Júpiter, e estrelas jovens expelindo jatos poderosos que colidem com o gás e a poeira ao redor.
Colagem de IC 348
Esta colagem apresenta uma coleção de recortes da imagem da região de formação estelar IC 348 obtida pelo telescópio espacial James Webb da NASA: estrelas incorporadas, um aglomerado estelar central, fluxos de saída tênues, objetos Herbig-Haro, lentes gravitacionais e galáxias espirais.
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