O telescópio espacial James Webb (JWST), o maior e mais avançado observatório já lançado, é capaz de detectar luz infravermelha e ver através de nuvens de poeira, fez uma descoberta surpreendente na região de formação estelar do coração da nebulosa de Órion, uma das regiões mais próximas de formação de estrelas. No aglomerado do Trapézio, James Webb detectou dezenas de objetos semelhantes a planetas, com massa aproximada de Júpiter, que não estão ligados a nenhuma estrela, mas que orbitam entre si em pares gravitacionalmente ligados.
À medida que os cientistas encontram mais e mais mundos alienígenas na Via Láctea, fica cada vez mais claro que nosso entendimento sobre o nascimento de planetas tem algumas lacunas. Portanto, o que esses objetos são e de onde eles vêm pode nos ajudar a aprender mais sobre como as estrelas e os planetas se formam. Os astrônomos Samuel Pearson e Mark McCaughrean, da Agência Espacial Europeia, apelidaram esses objetos de Jupiter Mass Binary Objects, ou JuMBOs, e os descreveram em um artigo pré-publicado que foi submetido à revista Nature.
O problema com os JuMBOs é o fato deles estrem em pares. Um exoplaneta solitário “desgarrado” é uma coisa. Mas dois objetos de massa planetária ligados gravitacionalmente são realmente difíceis de explicar.
Já se pensava que ambientes como esse, de formação de estrelas, poderiam estar repletos de exoplanetas errantes – aqueles que se desvincularam de suas estrelas. Isso porque tantas estrelas próximas umas das outras podem perturbar os sistemas planetários recém-nascidos. Simulações sugerem que exoplanetas errantes poderiam ser incrivelmente comuns. Além disso, a existência de objetos de massa planetária flutuando livremente em Órion não é uma surpresa. Os astrônomos vêm detectando-os há décadas, até uma massa de cerca de três vezes a de Júpiter. Mas para objetos menores do que isso em Órion, a detecção é um grande desafio. O fundo de Órion é muito brilhante; e objetos pequenos e de massa planetária são relativamente frios, emitindo a maior parte de sua luz no infravermelho. É aí que o JWST entra.
James Webb foi construído para detectar luz infravermelha, então o poderoso telescópio espacial deu aos cientistas as observações mais detalhadas de Órion já feitas. Então, Pearson e McCaughrean foram procurar coisas pequenas. Mas o que eles encontraram desafiou as expectativas. “Estávamos procurando por esses objetos muito pequenos e os encontramos. Encontramos eles tão pequenos quanto uma massa de Júpiter, até mesmo meia massa de Júpiter, flutuando livremente, não ligados a uma estrela”, disse McCaughrean. “A física diz que você não pode nem mesmo fazer objetos tão pequenos. Queríamos ver, podemos quebrar a física? E eu acho que quebramos, o que é bom.”
Os JuMBOs, desafiam os modelos atuais de formação de estrelas e planetas, pois não se sabe como eles podem se formar tão pequenos e sem uma estrela hospedeira. Eles podem representar uma nova classe de objetos astronômicos, que são diferentes de planetas, anãs marrons e estrelas, e que podem nos ajudar a entender melhor como esses objetos se formam e evoluem.
Esses objetos são muito frios mas emitem a maior parte de sua luz no infravermelho, então o JWST é capaz de detectar. A análise da luz fraca emitida pelos JuMBOs revela indícios de vapor de água, monóxido de carbono e metano em suas possíveis atmosferas.
Os JuMBOs têm cerca de um milhão de anos, temperaturas de cerca de 700 graus Celsius e separações orbitais variando entre 25 e 390 vezes a distância entre a Terra e o Sol.
A análise da luz fraca que eles emitem revela indícios de vapor de água, monóxido de carbono e metano. Os pesquisadores especulam que esses objetos podem ter se formado de duas maneiras possíveis: ou eles são fragmentos de nuvens de gás que entraram em colapso sob sua própria gravidade, mas não conseguiram acender a fusão nuclear para se tornarem estrelas; ou eles são restos de discos de poeira e gás ao redor de estrelas jovens, que foram ejetados por interações gravitacionais. De qualquer forma, eles representam um novo tipo de objeto celeste que desafia nossa compreensão da formação planetária.
Os cientistas esperam que mais observações do JWST possam ajudar a resolver esse mistério e revelar mais sobre esses JuMBOs intrigantes.
Fontes:
https://arxiv.org/abs/2310.01231
Sobre as imagens:
01: Imagem do canal de comprimento de onda curto NIRCam de Webb mostra a nebulosa, suas estrelas e muitos outros objetos em alta definição sem precedentes no infravermelho próximo.
02: Imagem do canal NIRCam de comprimento de onda longo do Webb revela o gás, a poeira e as moléculas com uma sensibilidade sem precedentes no infravermelho, mas com uma resolução espacial mais baixa do que na imagem de comprimento de onda curto.
Créditos das imagens: NASA, ESA, CSA / Líderes científicos e processamento de imagens: M. McCaughrean, S. Pearson / https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Webb/Webb_s_wide-angle_view_of_the_Orion_Nebula_is_released_in_ESASky
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