Μία από τις μεγαλύτερες εικόνες του Webb έως σήμερα, ρίχνει φως στο κυνήγι των πιο ελαφρών καφέ νάνων.
Η πλούσια σε αστέρια άποψη της κοντινής περιοχής αστρικού σχηματισμού IC 348 συγκαταλέγεται στις μεγαλύτερες εικόνες που έχει δημοσιεύσει ποτέ το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb. Στρέφοντας το Webb προς την IC 348, οι αστρονόμοι αναζήτησαν καφέ νάνους, αντικείμενα ελαφρύτερα ακόμη και από τα μικρότερα αστέρια, και εντόπισαν δείγματα με μάζα μόλις διπλάσια από εκείνη του Δία, ανοίγοντας έτσι έναν εντελώς νέο δρόμο για τη μελέτη αυτών των ιδιόρρυθμων ουράνιων σωμάτων.
Η IC 348 απέχει μόλις 1.000 έτη φωτός από τη Γη και βρίσκεται στον αστερισμό του Περσέα. Σε περιοχές σαν κι αυτή, ψυχρά νέφη μοριακού υδρογόνου καταρρέουν υπό το βάρος τους και γεννούν νέα αστέρια, σχηματίζοντας εντυπωσιακά τοπία όπως της εικόνας. Η διαδικασία του αστρικού σχηματισμού γεννά μια εκπληκτική ποικιλία αντικειμένων: από γιγαντιαία αστέρια που σβήνουν βίαια, έπειτα από μόλις λίγα εκατομμύρια χρόνια ζωής, σε εκρήξεις σουπερνόβα, έως τα μικρόσωμα αλλά μακρόβια αστέρια που γεννούν ισχυρές αστρικές καταιγίδες.
Τα ελαφρύτερα αστέρια φτάνουν μόλις το 8% της μάζας του Ήλιου. Κάτω από αυτό το όριο ξεκινά μια παράξενη, ιδιόμορφη κατηγορία ουράνιων σωμάτων: οι καφέ νάνοι. Γεννιούνται με τον ίδιο τρόπο που γεννιούνται και τα αστέρια, μέσα από την κατάρρευση μοριακών νεφών. Ωστόσο, ο πυρήνας τους δεν θερμαίνεται ποτέ αρκετά ώστε να πυροδοτήσει τη σύντηξη υδρογόνου σε ήλιο (παρότι πολλοί από αυτούς συντήκουν, για σύντομο διάστημα, δευτέριο, δηλαδή βαρύ υδρογόνο, στα πρώτα στάδια της ζωής τους).
Το ερώτημα που παρέμενε ανοιχτό και που οι ερευνητές ήλπιζαν να απαντήσουν χρησιμοποιώντας την ευαισθησία των οργάνων του Webb, ήταν πόσο μικρά μπορούν τελικά να είναι τα αντικείμενα που γεννά η διαδικασία του αστρικού σχηματισμού. Με άλλα λόγια: ποιο είναι το κατώτατο όριο μάζας ενός καφέ νάνου;
Η ίδια ερευνητική ομάδα είχε στραφεί πρώτη φορά στο Webb για τη μελέτη της IC 348 το 2022, οπότε και ανακάλυψε καφέ νάνους με μάζα τρεις έως τέσσερις φορές εκείνης του Δία. Τώρα, επιστρέφει στην ίδια περιοχή, στην αναζήτηση ολοένα και μικρότερων δειγμάτων.
Το 2024, η ομάδα χρησιμοποίησε την κάμερα εγγύς υπερύθρου NIRCam του Webb για να αποτυπώσει τη θερμή λάμψη νεαρών καφέ νάνων και νεογέννητων αστεριών, αυτό ακριβώς που βλέπουμε στη νέα εικόνα της IC 348. Αφού ξεχώρισαν τους πιθανούς υποψήφιους καφέ νάνους βάσει χρώματος και λαμπρότητας, ακολούθησαν το 2025 με φασματοσκοπικές παρατηρήσεις μέσω του φασματογράφου NIRSpec, προκειμένου να προσδιορίσουν με ακρίβεια τις μάζες τους.
Οι βαθιές παρατηρήσεις έφεραν στο φως κάτι αξιοσημείωτο: καφέ νάνους με μάζα μόλις διπλάσια από αυτήν του Δία, ίση με το 0,19% της μάζας του Ήλιου. Πρόκειται για τους πιο ελαφρείς καφέ νάνους που έχουν καταγραφεί ποτέ, μια ανακάλυψη που φέρνει σε δύσκολη θέση τα υπάρχοντα πρότυπα αστρικού σχηματισμού.
Οι εκπλήξεις, όμως, δεν σταμάτησαν εκεί. Ένας από τους πιο ελαφρείς νεοανακαλυφθέντες καφέ νάνους παρουσίασε ενδείξεις δίσκου ύλης γύρω του, σημάδι πως ενδέχεται να σχηματίζονται πλανήτες γύρω από ένα αντικείμενο που έχει, το ίδιο, μάζα πλανήτη.
Εξετάζοντας τα φάσματα των καφέ νάνων της IC 348, οι ερευνητές εντόπισαν επιπλέον ένα χαρακτηριστικό που αποδόθηκε σε υδρογονάνθρακες: μόρια αποτελούμενα αποκλειστικά από άτομα υδρογόνου και άνθρακα. Το χαρακτηριστικό έχει παρατηρηθεί έως τώρα μόνο στις ατμόσφαιρες των πιο ελαφρών καφέ νάνων, γεγονός που ενισχύει την υπόθεση ότι αυτά τα ακραία αντικείμενα ενδέχεται να συνιστούν μια δική τους, ξεχωριστή φασματική κατηγορία.
Οι καφέ νάνοι, ωστόσο, δεν είναι το μοναδικό αξιοθέατο της εικόνας. Στην πάνω δεξιά γωνία δεσπόζει μια εντυπωσιακά λεπτομερής συστάδα πρωτοαστέρων, αρκετοί από τους οποίους συνοδεύονται από αντικείμενα Herbig-Haro, φωτεινές περιοχές που σχηματίζονται όταν πίδακες ύλης εκτοξευόμενοι από αναπτυσσόμενα νεογέννητα αστέρια συγκρούονται βίαια με το γύρω αέριο και τη σκόνη.
Το επιμήκες αντικείμενο που απλώνεται οριζόντια σε αυτή τη γωνία είναι το HH 797, το οποίο είχε ήδη αναδειχθεί σε παλαιότερη εικόνα του μήνα του Webb. Μια πιο προσεκτική ματιά αποκαλύπτει πως πρόκειται στην πραγματικότητα για δύο πρωτοαστέρια με σχεδόν παράλληλες εκροές ύλης. Ακριβώς δίπλα του, βρίσκεται η ελικοειδής πηγή HH 211, η οποία συνδυάζει στενούς πίδακες με ευρύτερες εκροές και είχε επίσης παρουσιαστεί σε προγενέστερη δημοσίευση εικόνας.
https://esawebb.org/news/weic2619
