Uma equipa internacional de astrónomos utilizou o Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA para detetar a primeira população de candidatas a anãs castanhas fora da Via Láctea, no enxame estelar NGC 602.

Perto da periferia da Pequena Nuvem de Magalhães, uma galáxia satélite a cerca de 200.000 anos-luz da Terra, encontra-se o jovem enxame estelar NGC 602. O ambiente local deste enxame é um análogo próximo do que existia no Universo primitivo, com abundâncias muito baixas de elementos mais pesados do que o hidrogénio e o hélio. A existência de nuvens escuras de poeira densa e o facto de o enxame ser rico em gás ionizado também sugerem a presença de processos de formação estelar em curso. Juntamente com a sua região HII associada N90, que contém nuvens de hidrogénio atómico ionizado, este enxame constitui uma oportunidade valiosa para examinar cenários de formação estelar em condições dramaticamente diferentes das da vizinhança solar.

Uma equipa internacional de astrónomos, incluindo Peter Zeidler, Elena Sabbi, Elena Manjavacas e Antonella Nota, utilizou o Webb para observar NGC 602 e detetou candidatas às primeiras anãs castanhas jovens fora da nossa Via Láctea.

"Só com a incrível sensibilidade e resolução espacial no regime de comprimento de onda correto é possível detetar estes objetos a distâncias tão grandes", partilhou o autor principal Peter Zeidler do AURA/STScI (Association of Universities for Research in Astronomy/Space Telescope Science Institute) para a ESA. "Isto nunca foi possível antes e continuará a ser impossível a partir do solo num futuro próximo".

As anãs castanhas são as primas mais massivas dos planetas gigantes gasosos (tipicamente variam entre 13 e 75 massas de Júpiter, por vezes menos). Flutuam livremente, o que significa que não estão gravitacionalmente ligadas a uma estrela como os exoplanetas. No entanto, algumas delas partilham características com os exoplanetas, como a sua composição atmosférica e padrões de tempestade.

"Até agora, conhecíamos cerca de 3000 anãs castanhas, mas todas elas vivem dentro da nossa própria Galáxia", acrescentou Elena Manjavacas, membro da equipa AURA/STScI da ESA.

"Esta descoberta realça o poder de usar tanto o Hubble como o Webb para estudar enxames estelares jovens," explicou Antonella Nota, membro da equipa, diretora executiva do Instituto Internacional de Ciências Espaciais na Suíça e anterior Cientista do Projeto Webb para a ESA. "O Hubble mostrou que NGC 602 alberga estrelas muito jovens de baixa massa, mas só com o Webb podemos finalmente ver a extensão e o significado da formação de massa subestelar neste enxame. O Hubble e o Webb são uma dupla de telescópios incrivelmente poderosa!"

"Os nossos resultados encaixam muito bem na teoria de que a distribuição de massa de corpos abaixo do limite de combustão do hidrogénio é simplesmente uma continuação da distribuição estelar", partilhou Zeidler. "Parece que se formam da mesma maneira, apenas não acretam massa suficiente para se tornarem uma estrela de pleno direito".

Os dados da equipa incluem uma nova imagem de NGC 602 obtida pelo instrumento NIRCam (Near-InfraRed Camera) do Webb, que destaca as estrelas do enxame, os jovens objetos estelares e as cristas de gás e poeira circundantes, bem como o próprio gás e poeira, ao mesmo tempo que mostra a contaminação significativa por galáxias de fundo e outras estrelas na Pequena Nuvem de Magalhães. Estas observações foram efetuadas em abril de 2023.

"Ao estudar as jovens anãs castanhas pobres em metal recentemente descobertas em NGC 602, estamos mais perto de desvendar os segredos de como as estrelas e os planetas se formaram nas duras condições do Universo primitivo", acrescentou Elena Sabbi, membro da equipa do NOIRLab da NSF, da Universidade do Arizona e do STScI.

"Estes são os primeiros objetos subestelares fora da Via Láctea", acrescentou Manjavacas. "Temos de estar preparados para novas descobertas revolucionárias nestes novos objetos!"

// ESA (comunicado de imprensa)
// ESA/Webb (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal)

Quer saber mais?

Anãs castanhas:
Wikipedia
Andy Lloyd's Dark Star Theory

NGC 602:
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Pequena Nuvem de Magalhães:
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