Nane brune estremamente leggere scoperte nel vivaio stellare di Webb

Nel cuore della nebulosa IC 348, a circa mille anni luce dalla Terra nella costellazione di Perseo, il telescopio spaziale James Webb ha rivelato nane brune con massa inferiore a due volte quella di Giove, il record più basso mai registrato. Questi corpi celesti, che si formano come le stelle ma non raggiungono la massa necessaria per innescare la fusione dell’idrogeno, sono stati individuati grazie a osservazioni dettagliate effettuate nel 2025 con lo spettrografo NirSpec. La loro esistenza sfida i modelli attuali di formazione stellare, suggerendo che il processo possa spingersi verso masse ancora più piccole di quanto previsto.

Formazione stellare e nane brune estremamente leggere

Le nane brune sono oggetti che si formano come le stelle, ma non raggiungono la massa sufficiente per sostenere la fusione dell’idrogeno nel loro nucleo. Nella nebulosa IC 348, il gruppo di ricerca ha individuato nane brune con massa pari a circa lo 0,19 per cento della massa del Sole, il che le rende le meno massicce mai osservate. Questi corpi, che si trovano in una regione di formazione stellare, sono emersi grazie a osservazioni dettagliate effettuate con il telescopio James Webb, che ha analizzato la luce infrarossa emessa da questi oggetti. La loro esistenza solleva domande importanti sulla dinamica della formazione stellare e sulla capacità del processo di produrre corpi di massa così ridotta.

Una delle nane brune più leggere mostra indizi della presenza di un disco di materiale attorno a sé. Questo elemento potrebbe portare alla formazione di pianeti, ma il corpo al centro ha già una massa simile a quella di un pianeta gigante, suggerendo una formazione non completamente simile a quella dei pianeti. Inoltre, negli spettri delle nane brune il gruppo ha individuato una caratteristica attribuita a un idrocarburo non ancora identificato, una molecola composta solo da idrogeno e carbonio. Questo segnale è stato osservato finora solo nelle atmosfere delle nane brune meno massicce, e potrebbe indicare che questi oggetti estremi appartengano a una classe spettrale tutta loro.

Un vivaio stellare in movimento

La regione di formazione stellare IC 348 è un ambiente dinamico, dove fredde nubi di gas molecolare collassano sotto l’azione della gravità, dando origine a nuove stelle. Tra queste nubi, emergono protostelle che espellono potenti getti di materia, che si scontrano con il gas e la polvere circostanti, producendo regioni luminose chiamate oggetti di Herbig-Haro. Questi fenomeni, visibili nell’immagine del telescopio James Webb, sono parte del processo di formazione stellare, che include anche la nascita di nane brune estremamente leggere.

Le osservazioni di IC 348, effettuate nel 2022 e nel 2024, hanno permesso al gruppo di ricerca di selezionare i candidati in base al colore e alla luminosità, e di analizzarli con lo spettrografo NirSpec. Questi dati hanno rivelato una sorpresa: alcune nane brune hanno massa inferiore a due volte quella di Giove, un record che potrebbe modificare la comprensione della formazione stellare. La loro esistenza suggerisce che il processo di formazione possa spingersi verso masse ancora più piccole di quanto previsto, aprendo nuove possibilità per la ricerca astronomica.

Il collasso di una nube dovrebbe incontrare difficoltà nel produrre corpi di massa tanto ridotta. Per cui la loro esistenza suggerisce che il processo che porta alla nascita di stelle e nane brune possa spingersi verso masse ancora più piccole di quanto previsto. Questi dati, ottenuti grazie alle osservazioni del telescopio James Webb, rappresentano un passo avanti nella comprensione della formazione stellare e dei corpi celesti estremamente leggeri.