James Webb descobre seis planetas sem estrela hospedeira

Astrônomos usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST) da NASA identificaram seis objetos de tamanho planetário vagando livremente pelo espaço interestelar na nebulosa NGC 1333, localizada na constelação de Perseu, a mil anos-luz da Terra. Estes “planetas errantes” não orbitam nenhuma estrela, desafiando a nossa compreensão da formação dos corpos celestes.

“Estamos explorando os limites do processo de formação estelar”, disse Adam Langeveld, astrofísico da Universidade Johns Hopkins, em comunicado. declaração. Ele questiona se objetos semelhantes a um jovem Júpiter poderiam ter evoluído para estrelas em outras circunstâncias. Esta questão é crucial para a compreensão da formação de estrelas e planetas.

As estrelas geralmente se formam a partir do colapso de densos aglomerados de gás e poeira, que se acumulam até que a pressão e o calor no núcleo sejam suficientes para iniciar a fusão nuclear. Por outro lado, os planetas formam-se de forma diferente, a partir de material residual em torno de uma estrela recém-formada. Este material se aglomera, criando corpos sólidos que eventualmente desenvolvem um núcleo e um manto.

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James Webb foi usado para entender a diferença entre os processos de formação

O JWST foi direcionado à nebulosa NGC 1333 justamente para investigar onde está a linha divisória entre esses dois processos de formação. Ray Jayawardhana, outro astrofísico da Universidade Johns Hopkins que também participou da descoberta, destacou que a sensibilidade do telescópio aos comprimentos de onda infravermelhos permitiu a detecção desses objetos, que possuem massas comparáveis ​​a exoplanetas gigantes.

Estima-se que existam bilhões de planetas errantes (ou “perdidos”) na Via Láctea. Muitos destes corpos celestes provavelmente formaram-se de forma tradicional, em discos de gás e poeira em torno de estrelas jovens. No entanto, as interações gravitacionais poderiam tê-los expulsado de suas órbitas, transformando-os em forasteiros do espaço.

Existe ainda outra possibilidade: alguns destes planetas errantes podem ter-se formado da mesma forma que as estrelas. Existem objetos que se formam como estrelas, mas que não acumulam massa suficiente para a fusão do hidrogênio, como as anãs marrons, que têm entre 13 e 85 vezes a massa de Júpiter. Esses corpos podem sustentar a fusão do deutério, um tipo de hidrogênio pesado, mas não brilham tanto quanto as estrelas.

Os modelos sugerem que os planetas que se formam através da acreção do núcleo, um processo característico, raramente excedem 10 vezes a massa de Júpiter. A população de objetos em NGC 1333 é jovem e a acreção levaria tempo suficiente para que as interações gravitacionais os dispersassem.

Os seis objetos detectados pelo JWST, com massas entre cinco e dez vezes a de Júpiter, indicam que provavelmente se formaram por colapso gravitacional, como as estrelas. Os discos em torno destes objetos, semelhantes aos das estrelas jovens, reforçam esta teoria.

Estas observações sugerem que a natureza pode produzir objetos de massa planetária pelo menos de duas maneiras: através do colapso de nuvens de gás e poeira, ou através da acreção em discos de material. No entanto, a ausência de objetos com menos de cinco vezes a massa de Júpiter indica que existe um limiar para a formação por colapso, abaixo do qual a acreção do núcleo se torna o mecanismo dominante.

A descoberta indica que esses objetos podem ser bastante comuns, representando até 10% dos corpos da região estudada. Além disso, abre a possibilidade de que estes pequenos corpos celestes, com massas comparáveis ​​às dos planetas gigantes, possam formar os seus próprios sistemas planetários em miniatura. A pesquisa está disponível no servidor de pré-impressão arXiv e já foi aceito para publicação pela revista científica O Jornal Astronômico.