Grazie alla vista incredibilmente acuta del JWST, un team di astronomi ha identificato la più piccola nana bruna mai osservata nell’ammasso stellare IC 348, a circa 1000 anni luce dalla Terra.
Le nane brune sono oggetti al confine tra le stelle più piccole e i pianeti più grossi. Al pari delle stelle hanno origine da dense nubi interstellari di gas e polvere, che collassano sotto la propria forza di attrazione gravitazionale. Ma la loro massa, inferiore all’8% di quella del Sole (circa 80 volte quella di Giove), non è abbastanza elevata perché nel centro possano raggiungere le densità e le temperature necessarie a innescare la fusione nucleare dell’idrogeno, tipica delle stelle vere e proprie. Per questo le nane brune hanno anche ricevuto il soprannome di «stelle mancate».
Attraverso gli «occhi» infrarossi del telescopio spaziale James Webb, un gruppo internazionale di astronomi guidato da Kevin Luhman della Pennsylvania State University ha individuato tre nane brune di bassissima massa nell’ammasso stellare IC 348, situato a circa 1000 anni luce nella zona di formazione stellare di Perseo. Esse non superano di oltre 8 volte la massa di Giove, mentre la più piccola si attesta a sole 3-4 masse gioviane.
La scoperta, resa possibile dalle stupefacenti capacità osservative del JWST, è stata facilitata dalla giovanissima età dell’ammasso (circa cinque milioni di anni) e pertanto dal calore residuo che le nane brune hanno mantenuto dopo essersi formate.
Immagine ottenuta dallo strumento NIRCam (Near-Infrared Camera) del JWST che mostra la regione centrale dell’ammasso di stelle IC 348. Evidenziate nei cerchietti, e riprodotte in dettaglio negli ingrandimenti a destra, si vedono tre nane brune di massa inferiore a otto volte quella di Giove.
Crediti: NASA, ESA, CSA, STScI, and K. Luhman (Penn State University) and C. Alves de Oliveira (European Space Agency)
I ricercatori ritengono poco plausibile che tali oggetti siano pianeti giganti espulsi dal sistema di qualche stella nelle vicinanze, innanzi tutto perché i pianeti di enorme massa sono assai rari e in secondo luogo per il fatto che la maggioranza delle stelle, avendo una piccola massa, possiede molto sporadicamente dei pianeti tanto imponenti. Inoltre, essendo l’ammasso stellare molto giovane, eventuali pianeti non avrebbero avuto il tempo di formarsi ed essere proiettati fuori dal loro sistema di origine.
È importante comprendere in che modo delle nane brune vaganti così leggere possano nascere in modo simile alle stelle, visto che per una nube protostellare di piccolissima massa dovrebbe essere molto più difficile andare incontro a un processo di contrazione gravitazionale rispetto a una nube più massiccia e destinata a creare una stella.
Inoltre esiste una certa somiglianza tra queste nane brune ultra-leggere e i più grandi esopianeti di tipo gioviano (i cosiddetti «super-Giovi»), quindi studiando l’origine delle piccole stelle mancate potremmo apprendere qualcosa anche sulla formazione dei pianeti giganti. Con il grande vantaggio che una nana bruna isolata è ben più semplice da osservare rispetto a un esopianeta, essendo quest’ultimo annegato dal bagliore della stella madre.
