Webb avista as menores anãs marrons já vistas, destruindo a teoria da “estrela fracassada”

Anãs marrons, ou “estrelas fracassadas”, como às vezes são chamadas por sua incapacidade de iniciar uma reação termonuclear que funde hélio a partir de hidrogênio, são bem estudadas, mas continuam a gerar surpresas. A descoberta mais recente nesta área da astronomia não é exceção. Os cientistas não apenas descobriram as menores anãs marrons da história das observações, como também descobriram características até então desconhecidas em sua composição.

Os tamanhos relativos do Sol, da menor estrela, de uma anã marrom, de Júpiter e da Terra. Crédito da imagem: NASA

Nove novas candidatas a anãs marrons foram descobertas a cerca de 1.000 anos-luz da Terra, entre estrelas jovens no aglomerado IC 348, na Nuvem Molecular de Perseu. A descoberta pode ajudar a definir melhor a fronteira entre grandes planetas e pequenas anãs marrons, bem como entre grandes anãs marrons e pequenas estrelas.

«”As novas anãs marrons são as anãs marrons de menor massa conhecidas”, disse o pesquisador principal Kevin Luhman, da Universidade Estadual da Pensilvânia. “Elas impõem uma nova restrição à massa mínima em que as anãs marrons existem.”

«Além disso, uma das anãs marrons, que tem uma massa cerca de duas vezes maior que a de Júpiter, apresenta sinais de possuir um disco de gás e poeira, o que indica que pode conter a matéria-prima para a formação de planetas, continuou o cientista. Assim, é possível a existência de sistemas planetários nos quais o “sol” central tenha apenas o dobro da massa de Júpiter.

Acredita-se atualmente que as anãs marrons tenham massas entre 13 e 60 vezes a massa de Júpiter, ou 0,013 a 0,08 massas solares. A nova descoberta de duas anãs marrons com massas cerca de duas vezes maiores que a de Júpiter, ou cerca de 0,002 massas solares, expande radicalmente a faixa de massa estabelecida.

Esta descoberta foi feita com a ajuda do Observatório Espacial Infravermelho James Webb. Os cientistas também utilizaram os instrumentos espectrais do observatório para determinar a composição da atmosfera dos objetos e ficaram surpresos mais uma vez. As anãs marrons não detectaram seu companheiro habitual, o metano, mas demonstraram a presença de um hidrocarboneto, cujo composto não conseguiram identificar. Ambos são um mistério que a ciência nunca havia encontrado antes ao estudar anãs marrons. Um hidrocarboneto semelhante foi descoberto anteriormente na atmosfera de Saturno e de seu maior satélite, Titã.

«A presença de um hidrocarboneto não identificado, diferente do metano, é completamente inesperada e inexplicável, afirmam os cientistas. “Devido à presença desse hidrocarboneto, propusemos uma nova classe espectral (H), definida pela presença dessa substância.”

Os cientistas continuarão a estudar as demais candidatas a anãs marrons no aglomerado estelar IC 348. Duas dessas candidatas podem ter massas comparáveis ​​às de Júpiter, o que sugere, mais uma vez, que precisamos repensar nossa compreensão da amplitude de massa das anãs marrons. A sensibilidade do Webb permite a detecção desses objetos com massas menores que as de Júpiter, o que seria uma descoberta surpreendente.