O James-Webb acaba de identificar astros tão leves que tornam ainda mais nebulosa a fronteira entre estrelas e planetas.
A descoberta está em IC 348, uma região onde nascem estrelas, a cerca de 1.000 anos-luz da Terra. O telescópio espacial identificou ali anãs marrons cuja massa chega a apenas duas vezes a de Júpiter. São as anãs marrons menos massivas conhecidas até hoje.
Representação artística de uma anã marrom, um objeto formado como uma estrela, mas com massa insuficiente para manter a fusão do hidrogênio.
Crédito: NASA, ESA, Caltech
Uma estrela nasce quando uma nuvem de gás colapsa sob o próprio peso. A matéria se concentra, aquece e finalmente permite reações nucleares duradouras em seu centro. Uma anã marrom começa de maneira semelhante, mas continua leve demais para manter a fusão do hidrogênio como uma estrela de verdade. Às vezes, elas são chamadas de «estrelas fracassadas».
Até que ponto esse mecanismo pode funcionar com pouquíssima matéria? Essa é precisamente a questão levantada por IC 348. Em 2022, o James-Webb já havia encontrado ali anãs marrons com três a quatro vezes a massa de Júpiter. Novas observações permitiram ir ainda mais longe.
Os astrônomos utilizaram primeiro a câmera infravermelha NIRCam em 2024. Essa luz permite detectar objetos jovens ainda quentes em meio às nuvens de poeira. Em seguida, analisaram sua luz com o instrumento NIRSpec em 2025. Essa segunda etapa permite obter informações sobre sua natureza e estimar sua massa.
Mosaico de detalhes da região IC 348 observada pelo James-Webb, mostrando, entre outras coisas, estrelas escondidas, jatos de estrelas jovens e galáxias de fundo.
Crédito: NASA, ESA, CSA, K. Luhman (PSU), C. Alves de Oliveira (ESA), M. Zamani (ESA/Webb)
Os objetos mais leves atingem cerca de 0,19% da massa do Sol. Um valor tão baixo representa um problema para os modelos atuais de formação estelar. Nessa escala, os pesquisadores precisam explicar como uma nuvem de gás pode colapsar e produzir um objeto independente tão pequeno.
A massa, por si só, também não é suficiente para distinguir claramente um planeta de uma anã marrom. Um planeta geralmente se forma no disco de matéria que circunda uma estrela. As anãs marrons observadas aqui parecem ter nascido diretamente do colapso de uma nuvem, como as estrelas. Sua massa, porém, pode ser comparável à de planetas grandes.
Uma observação torna essa fronteira ainda mais surpreendente. Uma das anãs marrons com massa próxima ao dobro da de Júpiter apresenta sinais de um disco ao seu redor. Esse disco contém gás e poeira, os materiais a partir dos quais os planetas podem se formar. Nenhum planeta, contudo, foi detectado ali.
Agora, os pesquisadores poderão investigar até que massa mínima esse modo de formação continua sendo possível. Eles também querem saber se objetos tão leves podem realmente formar seus próprios planetas. Nesse caso, o corpo central de um sistema assim seria um astro cuja massa seria, por si só, comparável à de um planeta gigante.