Un equipo de investigadores está utilizando el Telescopio Space James Webb (JWST) para estudiar la Nebulosa de Llama, que es un semillero de estrellas de menos de un millón de años.
Se encuentra a unos 1,400 años luz de distancia de la Tierra. Al examinar la nebulosa de la llama, esperan encontrar el cuerpo celestial más pequeño que pueda formarse a partir de gas y polvo en el espacio.
Hay objetos tan pequeños dentro de la nebulosa de la llama que sus núcleos nunca podrán fusionar hidrógeno como estrellas enanas marrones. Con el tiempo, los enanos marrones se vuelven más atenuados y mucho más frescos que las estrellas completas.
Esto hace que sea difícil observar enanos marrones con la mayoría de los telescopios, incluso si están a poca distancia del sol. Son más fáciles de ver cuando son jóvenes porque todavía son relativamente brillantes y cálidos.
JWST puede ver a través de la región densa y polvorienta de la nebulosa de la llama y detectar el débil brillo que proviene de jóvenes enanos marrones.
El equipo de investigación lo usó para explorar la masa más baja de enanos marrones dentro de la nebulosa de la llama. Encontraron objetos de flotación libre aproximadamente de dos a tres veces la masa de Júpiter.
«El objetivo de este proyecto era explorar el límite fundamental de baja masa del proceso de formación enano Star y Brown. Con Webb, podemos investigar los objetos de masa más débiles y más bajos», dijo Matthew de Furio, autor principal del estudio.
El equipo cree que la baja masa de objetos celestiales se debe a un proceso llamado fragmentación. Las estrellas y los enanos marrones nacen de grandes nubes moleculares, que se separan en fragmentos más pequeños.
La fragmentación depende de varios factores, como la temperatura, la presión térmica y la gravedad. Como la fuerza de la gravedad hace que los fragmentos se contraen, sus núcleos se calientan. Un núcleo comenzará a fusionar hidrógeno si es lo suficientemente masivo.
La fusión crea una presión externa que contrarresta la gravedad, evitando que el objeto se derrumbe y estabilice, lo que resulta en lo que se conoce como estrella.
Sin embargo, los fragmentos con núcleos que no son compactos y lo suficientemente calientes como para quemar hidrógeno continuarán contrayendo hasta que expulsen por completo su calor interno.
Cuando un fragmento se vuelve lo suficientemente opaco como para reabsorizar su propia radiación, cesará la fragmentación. Se cree que el límite de menor masa de estos fragmentos está entre una y 10 masas de Júpiter. El nuevo estudio reduce significativamente ese rango.
«Encontramos menos objetos de cinco júpiter de masa que los objetos de 10 júpiter-masa, y encontramos mucho menos objetos de tres júpiter de masa que los objetos de cinco júpiter-masa», dijo De Furio.
«Realmente no encontramos ningún objeto por debajo de dos o tres masas de Júpiter, y esperamos verlos si están allí».
El equipo concluyó que no debería haber objetos de una sola masa de Júpiter en la Vía Láctea, a menos que se formaran como planetas y se expulsaron de otro sistema planetario. Continuarán explorando la nebulosa de la llama, usando JWST para identificar sus diferentes objetos.
El estudio fue publicado en Las cartas de la revista astrofísica.
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