Webb revela panorama impressionante da formação estelar

A região de formação estelar IC 348 está localizada a apenas 1000 anos-luz de distância, na constelação Perseu. Em regiões como IC 348, nuvens frias de gás hidrogênio molecular entram em colapso para formar novas estrelas, criando cenas brilhantes e esculpidas como esta. O processo de formação estelar pode criar objetos impressionantemente variados, desde estrelas massivas que expiram após apenas alguns milhões de anos em explosões de supernovas com colapso do núcleo até às estrelas mais pequenas e mais comuns, que têm vida longa e produzem poderosas tempestades estelares.

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As menores estrelas pesam cerca de 8% da massa do Sol. Abaixo desta massa encontra-se uma classe estranha e intrigante de objetos chamados anãs marrons. As anãs marrons se formam da mesma forma que as estrelas, através do colapso das nuvens moleculares, mas, ao contrário das estrelas, os núcleos das anãs marrons nunca ficam quentes o suficiente para fundir o hidrogênio em hélio (embora muitas fundam brevemente o deutério, ou hidrogênio pesado, no início de suas vidas).

O que ainda não está claro – e o que os investigadores esperavam aprender ao utilizar os instrumentos sensíveis de Webb para sondar IC 348 – é quão pequenos são os mais pequenos objetos criados pelo progresso da formação estelar. Em outras palavras, quão pequena é a menor anã marrom?

Os investigadores que procuravam responder a esta questão usaram Webb pela primeira vez para estudar IC 348 em 2022, quando descobriram anãs marrons com massas tão baixas como três a quatro vezes a massa de Júpiter. Agora, a mesma equipa de investigação utilizou o Webb para investigar ainda mais profundamente esta região em busca de anãs castanhas ainda mais pequenas.

A equipe usou a NIRCam (Near-Infrared Camera) de Webb em 2024 para capturar o brilho quente de jovens anãs marrons e estrelas recém-nascidas que vemos nesta nova imagem do IC 348. Depois de selecionar anãs marrons candidatas com base em suas cores e brilho, eles seguiram com o NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) de Webb em 2025 para conduzir observações espectroscópicas para estudar as massas das anãs marrons.

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Pesquisadores que buscavam responder a esta pergunta usaram Webb pela primeira vez 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 equipa de investigação utilizou o Webb para investigar ainda mais profundamente esta região em busca de anãs castanhas ainda mais pequenas.

A equipe usou o NIRCam de Webb (Câmera infravermelha próxima) em 2024 para capturar o brilho quente de jovens anãs marrons e estrelas recém-nascidas que vemos nesta nova imagem do IC 348. Depois de selecionar anãs marrons candidatas com base em suas cores e brilho, eles seguiram com o NIRSpec de Webb (Espectrógrafo de infravermelho próximo) em 2025 para realizar observações espectroscópicas para estudar as massas das anãs marrons.

Estas observações profundas de Webb revelaram algo notável: anãs marrons com massas tão baixas quanto o dobro da massa de Júpiter – apenas 0,19% da massa do Sol. Estas são as anãs marrons menos massivas conhecidas e a sua existência representa um desafio para os modelos de como as estrelas se formam.

Além da descoberta destas anãs castanhas inesperadamente leves, as observações de Webb continham ainda mais surpresas. Uma das anãs marrons recém-descobertas mais leves mostrou sinais de um discosugerindo que planetas poderiam estar se formando ao seu redor, apesar da anã marrom ter a massa de um planeta.

Ao inspecionar os espectros das anãs marrons do IC 348, a equipe de pesquisa também descobriu uma característica que atribuiu aos hidrocarbonetos, que são moléculas feitas apenas de átomos de hidrogênio e carbono. Esta característica só foi observada nas atmosferas das anãs castanhas de menor massa, sugerindo que estes objetos extremos podem existir numa classe espectral própria.

As estrelas e anãs marrons do IC 348 não são as únicas atrações nesta foto. Uma coleção brilhantemente detalhada de protoestrelas ocupa o canto superior direito da imagem. Várias destas protoestrelas são acompanhadas por objetos Herbig-Haro, que são regiões luminosas que se formam quando jatos de estrelas recém-nascidas em crescimento colidem com o gás e a poeira ao redor da estrela.

O objeto longo e estreito orientado horizontalmente neste canto é HH 797, que foi apresentado anteriormente como Imagem do Mês Webb. Após uma inspeção mais detalhada, esta fonte revela ser duas protoestrelas com fluxos quase paralelos. Logo à direita do HH 797 está a fonte em forma de hélice HH 211, que apresenta jatos estreitos e vazões mais amplas, e também foi apresentado em um lançamento de imagem anterior.

Mais informações

Os dados usados ​​para criar esta imagem vêm do programa de observação Webb #4866 (PIs: K. Luhman, C. Alves de Oliveira). Os objetivos deste programa são estudar os objetos de menor massa criados através do processo de formação estelar, conforme descrito aqui; compreender como as populações de objetos de massa planetária, como as anãs marrons, variam entre regiões de formação estelar; e investigar as origens da formação de hidrocarbonetos nas anãs marrons de menor massa.

Webb é o maior e mais poderoso telescópio já lançado ao espaço. Ao abrigo de um acordo de colaboração internacional, a ESA forneceu o serviço de lançamento do telescópio, utilizando o veículo de lançamento Ariane 5. Trabalhando com parceiros, a ESA foi responsável pelo desenvolvimento e qualificação das adaptações do Ariane 5 para a missão Webb e pela aquisição do serviço de lançamento pela Arianespace. A ESA também forneceu o robusto espectrógrafo NIRSpec e 50% do instrumento de infravermelho médio MIRI, que foi concebido e construído por um consórcio de institutos europeus financiados a nível nacional (The MIRI European Consortium) em parceria com o JPL e a Universidade do Arizona.

Webb é uma parceria internacional entre NASA, ESA e a Agência Espacial Canadense (CSA).

Crédito da imagem: ESA/Webb, NASA, CSA, K. Luhman, C. Alves De Oliveira, M. Zamani (ESA/Webb)

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