A NASA e a Agência Espacial Europeia (ESA) anunciaram a descoberta das anãs marrons menos massivas já observadas no espaço, localizadas pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST) no aglomerado estelar jovem IC 348, na constelação de Perseu. Os corpos celestes recém-identificados possuem apenas duas vezes a massa de Júpiter, o que equivale a cerca de 0,19% da massa do Sol.
O achado e uma nova imagem panorâmica da região foram divulgados em comunicado conjunto das agências espaciais em 15 de setembro de 2026. Os dados compõem um estudo publicado no periódico científico The Astrophysical Journal Letters pelo professor de astronomia e astrofísica da Universidade Estadual da Pensilvânia (Penn State University), Kevin Luhman, e pela chefe da Divisão de Desenvolvimento de Operações Científicas da ESA, Catarina Alves de Oliveira. “Uma pergunta básica que você encontrará em todos os livros de astronomia é: ‘quais são as menores estrelas?’ É isso que estamos tentando responder”, afirmou Luhman, em tradução livre.
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Como o James Webb localizou as anãs marrons em IC 348
Para encontrar objetos de brilho tão fraco no centro do aglomerado IC 348, a equipe de pesquisadores dividiu o trabalho observacional do telescópio em duas etapas técnicas. Primeiro, os astrônomos utilizaram a câmera de infravermelho próximo (NIRCam) do James Webb para mapear a região e selecionar candidatos a anãs marrons a partir de suas cores e intensidade luminosa.
Na sequência, os alvos passaram por uma análise detalhada com o conjunto de micro-obturadores do espectrógrafo no infravermelho próximo (NIRSpec), equipamento que decompõe a luz para revelar a temperatura superficial e a composição física de cada astro. Os instrumentos conseguiram isolar a radiação infravermelha tênue desses objetos em relação ao brilho das estrelas vizinhas.
Além de catalogar os corpos subestelares, o trabalho gerou uma das maiores imagens já lançadas pelo observatório orbital. O panorama do aglomerado e os dados físicos do local reúnem as seguintes especificações técnicas:
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- Data de captura da imagem panorâmica pela câmera NIRCam: 30 de agosto de 2024 (dentro da proposta de observação 4866).
- Resolução total do registro: 30.866 por 38.204 pixels.
- Área abrangida pelo mosaico: cerca de 19,1 minutos de arco de altura, equivalente a aproximadamente 5,5 anos-luz de extensão.
- Distância entre a Terra e a região IC 348: cerca de 1.000 anos-luz.
- Idade estimada do aglomerado estelar: cerca de 5 milhões de anos (na faixa entre 2 e 5 milhões de anos).
- População total estimada no berçário estelar: entre 400 e 500 estrelas e anãs marrons recém-formadas.
Fronteira física entre estrelas, anãs marrons e planetas em IC 348
As anãs marrons ocupam uma faixa intermediária entre as estrelas menos massivas e os planetas gigantes gasosos. Elas nascem do mesmo modo que as estrelas, a partir do colapso gravitacional de nuvens frias de gás hidrogênio molecular, mas não acumulam matéria suficiente para sustentar a fusão nuclear de hidrogênio comum em hélio em seus núcleos. Para se tornar uma estrela verdadeira, um astro precisa atingir o limite mínimo de cerca de 8% da massa do Sol, o equivalente a uma faixa de 75 a 80 vezes a massa de Júpiter.
Na classificação astrofísica tradicional, corpos subestelares mais pesados conseguem fundir deutério (um isótopo mais pesado do hidrogênio) quando superam a marca de cerca de 13 vezes a massa de Júpiter. Os objetos descobertos pelo James Webb em IC 348, porém, têm entre duas e quatro vezes a massa joviana e ficam muito abaixo até mesmo desse patamar de queima de deutério.
Eles são classificados como anãs marrons, e não como planetas errantes, porque se formaram diretamente do colapso de nuvens de gás e flutuam livremente pelo espaço, sem orbitar uma estrela hospedeira. “A presença ou ausência de fusão de deutério tem efeito insignificante nas propriedades e na evolução de um objeto subestelar, portanto não é uma fronteira muito significativa”, declarou Kevin Luhman, em tradução livre, ao explicar por que o mecanismo de origem define esses astros.
A identificação de corpos isolados tão pequenos desafia os modelos teóricos da astrofísica, que previam barreiras físicas para uma nuvem de gás contrair sob a própria gravidade em massas tão reduzidas sem dissipar calor antes. Entre as hipóteses discutidas pelos cientistas para explicar o fenômeno está também a possibilidade de ejeção gravitacional, caso esses objetos tenham sido arremessados de sistemas protoestelares em formação após interações dinâmicas.
Hidrocarbonetos inéditos fora do Sistema Solar e disco planetário em IC 348
O acompanhamento espectral das anãs marrons de menor massa em IC 348 trouxe duas descobertas adicionais sobre a química e a evolução desses corpos. A análise da luz revelou a assinatura química de um hidrocarboneto alifático não identificado, registrado na faixa de absorção de 3,4 micrômetros. Até então, essa molécula havia sido observada apenas no meio interestelar difuso e nas atmosferas do planeta Saturno e de sua lua Titã, sendo esta a primeira detecção em atmosferas fora do Sistema Solar.
Os dados divulgados em setembro de 2026 também apontaram que uma das anãs marrons recém-descobertas de menor massa apresenta sinais de um disco de material ao seu redor. A estrutura indica a possibilidade física de formação de planetas em órbita de um objeto que possui, ele próprio, massa equivalente à de um planeta.
Antecedentes da pesquisa no aglomerado IC 348 desde 2023
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A descoberta das anãs marrons de duas massas de Júpiter aprofunda um levantamento iniciado pela mesma dupla de cientistas anos antes. “Em um estudo anterior, usamos o Telescópio Espacial James Webb (JWST) para identificar três novas anãs marrons no centro de um aglomerado de formação estelar próximo, o IC 348”, escreveram Kevin Luhman e Catarina Alves de Oliveira, em tradução livre, no artigo do periódico The Astrophysical Journal Letters.
Esse primeiro trabalho sobre a região foi publicado em 13 de dezembro de 2023 na revista científica The Astronomical Journal. Naquela fase inicial, a equipe catalogou três objetos flutuando livremente com massas inferiores a oito vezes a de Júpiter, sendo que o menor deles pesava entre três e quatro vezes a massa do maior planeta do Sistema Solar.
A escolha de IC 348 para ambas as etapas da investigação deve-se à juventude astronômica do aglomerado. Como a região tem cerca de 5 milhões de anos, as anãs marrons locais ainda conservam o calor residual de sua contração inicial e brilham no espectro infravermelho com intensidade suficiente para os sensores do James Webb. No centro desse berçário cósmico, as estrelas mais massivas formam um sistema binário de estrelas do tipo B, cujos ventos estelares esculpem os filamentos de gás e poeira da nebulosa de reflexão ao redor, composta por material rico em hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (PAHs).
