Durante 2024 y 2025, el telescopio espacial James Webb localizó en el cúmulo IC 348 una enana marrón con apenas dos veces la masa de Júpiter. El hallazgo marca el récord del objeto más diminuto de este tipo jamás observado por la comunidad astronómica.
Lo esencial
- El telescopio James Webb detecta en el cúmulo IC 348 enanas marrones de solo dos masas de Júpiter, un récord histórico de pequeñez.
- Dos de estos diminutos cuerpos conservan discos de gas y polvo, lo que sugiere que podrían engendrar sus propios sistemas de planetas.
- Los espectrómetros descubren una molécula de hidrocarburo desconocida en su atmósfera similar a la hallada por la nave Cassini en Titán.
En este artículo
¿Qué ha encontrado exactamente el telescopio James Webb?
El telescopio espacial James Webb, desarrollado por la NASA junto a la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Canadiense (CSA), continúa explorando las profundidades del universo tras su lanzamiento a bordo de un cohete Ariane 5 en diciembre de 2021. En una de sus campañas de observación más detalladas, el observatorio apuntó hacia el cúmulo estelar IC 348, situado a unos 1.000 años luz de la Tierra, en plena constelación de Perseo. Se trata de un vivero cósmico muy joven, de solo cinco millones de años de antigüedad, donde se están formando más de 500 estrellas.
Allí, los astrónomos han identificado cuerpos celestes que pesan entre dos y cuatro veces la masa de Júpiter. Para comprender el alcance del hallazgo, una enana marrón es un objeto subestelar situado a medio camino entre una estrella convencional y un planeta gigante gaseoso. Estos cuerpos nacen igual que las estrellas, a partir del colapso gravitatorio de densas nubes moleculares de gas y polvo. Sin embargo, nunca acumulan masa suficiente para que su núcleo alcance la temperatura necesaria para fusionar hidrógeno ordinario en helio, una barrera física que exige al menos 75 veces la masa de Júpiter.
Para localizar estos esquivos objetos celestes, el equipo combinó la cámara de infrarrojo cercano NIRCam y el espectrógrafo NIRSpec. La agudeza infrarroja del telescopio resultó decisiva para captar el tenue brillo térmico que todavía desprenden estos cuerpos debido a su reciente nacimiento, distinguiendo sus puntos de luz de las galaxias borrosas situadas en el fondo cósmico.
¿Por qué no son planetas gigantes expulsados al vacío?
Dado que estos objetos tienen una masa comparable a la de planetas gigantes gaseosos, surgió de inmediato una duda evidente: ¿estamos ante enanas marrones o ante planetas errantes expulsados de sus sistemas originales por tirones de gravedad? El equipo investigador analizó ambas opciones y concluyó que el escenario de la expulsión planetaria resulta sumamente improbable en esta región.
En primer lugar, el cúmulo IC 348 tiene apenas cinco millones de años, un periodo de tiempo demasiado breve para que planetas masivos hayan tenido margen de formarse alrededor de una estrella y salir despedidos al espacio. En segundo lugar, la inmensa mayoría de los astros del cúmulo son estrellas de masa muy baja, una clase estelar que rara vez produce planetas gigantescos. Además, explicar cómo una nube de gas tan reducida pudo colapsar por sí misma plantea un reto mayúsculo para los astrónomos, ya que una menor densidad implica una gravedad mucho más débil.
«Una pregunta básica que encontrarás en cualquier libro de texto de astronomía es cuáles son las estrellas más pequeñas. Eso es lo que intentamos responder».
—explicó Kevin Luhman, profesor de la Universidad Estatal de Pensilvania y autor principal de la investigación.
Tanto Luhman como Catarina Alves de Oliveira, investigadora de la ESA, sostienen que estos cuerpos no surgieron dentro del disco de una estrella anfitriona, sino de forma aislada como cualquier estrella. Por tanto, deben considerarse enanas marrones auténticas formadas directamente por el colapso del gas.
¿Podrían formar sus propios sistemas planetarios?
La confirmación definitiva de su origen independiente trajo consigo otra sorpresa de enorme impacto científico. Al analizar los datos espectroscópicos, los astrónomos detectaron que dos de las enanas marrones descubiertas, incluida la que posee tan solo dos masas de Júpiter, conservan a su alrededor un disco de polvo y gas.
La existencia de estos discos refuerza la idea de que no son mundos expulsados, ya que difícilmente habrían conservado esa envoltura de materia intacta tras una eyección violenta. Más importante todavía: la presencia de este material demuestra que estos diminutos objetos subestelares podrían estar formando sus propios planetas en miniatura.
El ejemplar más pequeño apenas representa el 0,19 % de la masa de nuestro Sol, lo que supone ser unas 500 veces menos masivo que el astro rey. Ver que un objeto que apenas rivaliza en masa con un planeta gigante alberga materia para engendrar un sistema planetario propio pone a prueba todos los modelos teóricos sobre cómo nacen los mundos en el universo.
Lo que no te cuentan
El estudio del telescopio James Webb en la región IC 348 desvela varios datos científicos esenciales que no aparecían en las primeras noticias:
- Las observaciones espectrales revelaron temperaturas superficiales que oscilan entre 830 y 1.500 grados Celsius en las enanas marrones estudiadas, confirmando el calor remanente de su formación reciente.
- Ocho de los nueve ejemplares confirmados mostraron una señal a 3,4 micras asociada a un hidrocarburo sin identificar, la misma firma espectral que la misión Cassini detectó en Saturno y en Titán, pero jamás vista antes fuera de nuestro sistema solar.
- Los científicos identificaron trazas de óxido de titanio, óxido de vanadio y vapor de agua en sus atmósferas, lo que ha llevado al equipo a proponer una clase espectral totalmente nueva para catalogar a estos objetos diminutos.
¿Por qué flipa?
Siempre hemos asumido que para engendrar planetas hace falta una estrella colosal como nuestro Sol. Aquí nos encontramos con un objeto solitario del peso de un planeta flotando en la oscuridad y rodeado por su propio disco de creación. Es un sistema planetario en miniatura gobernado por un cuerpo que solo alcanza el 0,19 % de la masa solar.
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Fuentes
- 20minutos: La nueva imagen del James Webb esconde un hallazgo inesperado: las enanas marrones menos masivas conocidas
- NASA's Webb Identifies Tiniest Free-Floating Brown Dwarf – NASA Science
- Stunning Panorama Reveals Tiniest Brown Dwarfs Yet – Sky & Telescope
- JWST Finds the Smallest Free-Floating Brown Dwarf – Universe Today
