Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) ponownie udowadnia, że jest najlepszym narzędziem do badania Wszechświata, jakie kiedykolwiek stworzyła ludzkość. Jego najnowsze odkrycia przesuwają granice naszej wiedzy o brązowych karłach — tajemniczych obiektach, które nie są ani planetami, ani gwiazdami. Odkrycie dziewięciu takich ciał niebieskich, w tym dwóch rekordowo małych, może całkowicie zmienić nasze rozumienie tego, gdzie kończy się planeta, a zaczyna gwiazda.
Brązowe karły często nazywa się „nieudanymi gwiazdami”. Powstają w ten sam sposób co zwykłe gwiazdy — z zapadania się obłoków gazu i pyłu — ale nie osiągają wystarczającej masy, by zainicjować i podtrzymać reakcje syntezy wodoru. Powszechnie przyjmuje się, że masa brązowych karłów mieści się w przedziale od 13 do 60 mas Jowisza (czyli od około 0,013 do 0,08 masy Słońca). Cóż, najnowsze obserwacje przeprowadzone za pomocą teleskopu Jamesa Webba właśnie zmieniły te granice. I to znacznie.
Zespół astronomów pod kierownictwem Kevina Luhmana z Pennsylvania State University odkrył w regionie gwiazdotwórczym IC 348, znajdującym się w Obłoku Molekularnym Perseusza, dziewięć nowych brązowych karłów. Dwa z nich mają masę zaledwie dwukrotnie większą od masy Jowisza! To najmniejsze znane obiekty tego typu, znacząco przesuwające dolną granicę masy dla brązowych karłów.
Co więcej, jeden z tych ultralekkich obiektów wydaje się być otoczony dyskiem pyłowo-gazowym — podobnym do tych, w których powstają planety. Oznacza to, że nawet tak mało masywne „gwiazdy” mogą mieć własne układy planetarne. To zaskakujący wniosek, który otwiera nowe pytania o powstawanie planet i warunki ich istnienia wokół bardzo małych obiektów.
Obserwacje wykonane w podczerwieni pozwoliły także zajrzeć w atmosfery nowo odkrytych karłów. Ku zaskoczeniu badaczy, dane spektroskopowe ujawniły niezidentyfikowany węglowodór — inny niż znany metan, powszechnie występujący w atmosferach brązowych karłów. To pierwszy przypadek, kiedy ten związek zaobserwowano poza atmosferą Saturna i jego księżyca Tytana.
Zespół zaproponował stworzenie nowej klasy widmowej, oznaczonej literą „H”, która będzie opisywać obiekty wykazujące ten charakterystyczny, nieznany dotąd chemiczny ślad chemiczny. Dalsze badania, zwłaszcza z wykorzystaniem spektroskopii o wyższej rozdzielczości, mają pomóc w identyfikacji tej substancji oraz w zrozumieniu, dlaczego w tych młodych brązowych karłach brakuje metanu.
To jednak jeszcze nie koniec tego udanego projektu badawczego. Naukowcy bowiem wciąż kontynuują przegląd regionu IC 348, gdzie mogą znajdować się kolejne, jeszcze lżejsze brązowe karły, być może nawet o masie porównywalnej z Jowiszem. Oznaczałoby to dalsze przesunięcie granic między planetami a brązowymi karłami i konieczność rewizji definicji obu kategorii.
To odkrycie pokazuje, jak potężnym narzędziem jest JWST. Jego wyjątkowa czułość w zakresie podczerwieni pozwala obserwować słabe, zimne obiekty, które wcześniej umykały naszym instrumentom.
Źródło: 1