Na slici je IC 348, region stvaranja zvezda udaljen oko 1.000 svetlosnih godina, u sazvežđu Persej. Reč je o jednoj od najvećih fotografija koje je svemirski teleskop Džejms Veb do sada predstavio javnosti. Istraživači su na ovom području otkrili smeđe patuljke čija je masa samo dva puta veća od mase Jupitera, i spadaju u objekte manje mase od najmanjih zvezda.

U regionima poput IC 348, hladni oblaci molekularnog gasa urušavaju se pod dejstvom gravitacije i formiraju nove zvezde, stvarajući prizore poput ovog. Proces nastanka zvezda može da iznedri raznovrsne objekte: od masivnih zvezda koje svoj život završavaju nakon nekoliko miliona godina eksplozijom supernove izazvanom kolapsom jezgra, do najmanjih i najčešćih zvezda, koje žive mnogo duže i proizvode snažne zvezdane oluje.

Najmanje zvezde imaju masu oko 8% mase Sunca. Ispod te granice nalazi se klasa objekata poznatih kao smeđi patuljci. Oni nastaju na isti način kao i zvezde- urušavanjem molekularnih oblaka-  ali, za razliku od zvezda, njihova jezgra nikada ne postaju dovoljno vrela da bi pokrenula fuziju vodonika u helijum. Mnogi smeđi patuljci, u ranoj fazi života nakratko mogu da fuzionišu deuterijum, odnosno teški vodonik.

Ono što još nije bilo jasno, a što su istraživači želeli da utvrde pomoću Veba, je koliko mogu da budu mali objekti nastali procesom formiranja zvezda i koliko mala može da bude masa najmanjeg smeđeg patuljka.

Veb je prvi put korišćen za proučavanje regiona IC 348 još 2022. godine, kada su otkriveni smeđi patuljci čija je masa iznosila svega tri do četiri mase Jupitera. Isti istraživački tim je sada pomoću Veba zavirio još dublje u ovaj region, u potrazi za još manjim smeđim patuljcima.  

Tim je 2024. godine koristio NIRCam, Vebovu kameru za bliski infracrveni deo spektra, kako bi snimio topli sjaj mladih smeđih patuljaka i novorođenih zvezda koji se vide na novoj slici IC 348. Nakon što su na osnovu njihove boje i sjaja odabrali kandidate za smeđe patuljke, istraživači su 2025. godine sproveli dodatna spektroskopska posmatranja pomoću instrumenta NIRSpec, spektrografa za bliski infracrveni deo spektra, kako bi odredili njihove mase. 

Ova posmatranja Vebom su otkrila smeđe patuljke čija je masa dvostruko veća od mase Jupitera, ili 0,19% mase Sunca. To su smeđi patuljci sa najmanjom poznatom masom. Njihovo postojanje predstavlja izazov za postojeće modele nastanka zvezda.

Pored otkrića ovih izuzetno malih smeđih patuljaka, posmatranja su donela još jedno iznenađenje. Jedan od najlakših novootkrivenih smeđih patuljaka je pokazao znake postojanja diska, što ukazuje na mogućnost da se oko njega formiraju male planete, iako sam smeđi patuljak ima masu uporedivu sa masom planete. 

Tokom analize spektara smeđih patuljaka u IC 348, istraživači su uočili i spektralnu karakteristiku koju su povezali sa do sada neidentifikovanim ugljovodonikom, molekulima sastavljenim samo od atoma vodonika i ugljenika. Ova karakteristika je do sada primećena samo u atmosferama smeđih patuljaka najmanje mase, što ukazuje na mogućnost da ovi ekstremno mali objekti pripadaju posebnoj spektralnoj klasi.

 Zvezde i smeđi patuljci nisu jedina zanimljivost na ovoj slici. U njenom gornjem desnom uglu nalazi se grupa proto zvezda prikazana sa izuzetnim detaljima. Neke od njih prate Herbig–Arovi objekti, svetle oblasti koje nastaju kada mlazevi materijala, izbačeni iz mladih zvezda, udare u okolni gas i prašinu.

Dugačak, uzak objekat koji se pruža horizontalno je HH 797. Ovaj izvor čine dve protozvezde sa gotovo paralelnim tokovima materijala. Desno od HH 797 se nalazi izvor HH 211, u obliku elise, sa uskim mlazevima i širim tokovima materijala. HH 211 bio je prikazan i na jednoj od ranije objavljenih Vebovih slika.

 Podaci korišćeni za izradu ove slike su prikupljeni u okviru Vebovog programa General Observer 4866. Ciljevi programa su proučavanje objekata najmanje mase nastalih procesom formiranja zvezda, razumevanje razlika u populacijama objekata planetarne mase, poput smeđih patuljaka, između različitih regiona u kojima nastaju zvezde, kao i istraživanje porekla spektralne karakteristike povezane sa ugljovodonicima kod smeđih patuljaka najmanje mase.

Izvor: ESAWebb

SVE JE FIZIKA Miša Bracić