Veb otkrio najlakše smeđe patuljke u sazvežđu Persej

Evropska svemirska agencija i NASA objavile su 15. septembra jednu od najvećih fotografija svemirskog teleskopa Džejms Veb ikada puštenih u javnost, panoramu oblasti zvezdanog rasadnika IC 348 u sazvežđu Persej, udaljenu 1.000 svetlosnih godina od Zemlje. Tim naučnika koji je snimak analizirao pronašao je u toj oblasti smeđe patuljke teške svega dve mase Jupitera, dosad najmanje potvrđene objekte te vrste, čime je pomerena donja granica koliko mali smeđi patuljak uopšte može biti.

Smeđi patuljci nastaju istim postupkom kao zvezde, sažimanjem oblaka molekularnog vodonika, ali njihova jezgra nikada ne postanu dovoljno vrela da vodonik pretvore u helijum, iako mnogi kratko sagorevaju deuterijum u prvim godinama postojanja. Najmanje prave zvezde imaju oko osam odsto mase Sunca, a ispod te granice počinje oblast smeđih patuljaka, čiju donju granicu istraživači godinama pokušavaju da utvrde.

Isti istraživački tim je IC 348 Vebovim teleskopom prvi put ispitivao 2022. godine i tada je u središtu oblasti pronašao tri smeđa patuljka, od kojih je najlakšem procenjena masa od tri do četiri mase Jupitera. Nova, dublja potraga spustila je tu granicu na svega dve mase Jupitera, odnosno 0,19 odsto mase Sunca, što su sada najmanje masivni poznati smeđi patuljci. Isti teleskop je ranije ove godine za Srpske novine bio tema teksta o brzoj promeni prstenova malog nebeskog tela Hariklo, a ovog puta je reč o potpuno drugom delu njegovog rada, potrazi za najmanjim objektima koje proces formiranja zvezda uopšte može da stvori.

Kako je merenje rađeno

Podaci potiču iz Vebovog programa posmatranja broj 4866, čiji su glavni istraživači K. Luhman i C. Alves de Oliveira. Kamera NIRCam je oblast snimila 2024. godine u četiri infracrvena pojasa, na talasnim dužinama 1,62 i 1,82 mikrometra prikazanim plavom bojom, 3,6 mikrometara zelenom i 4,44 mikrometra crvenom, iz čega je sastavljena slika dimenzija 30.866 sa 38.204 piksela, jedna od najvećih koje je Veb dosad objavio. Kandidati za smeđe patuljke su najpre birani po boji i sjaju, a zatim je tokom 2025. godine spektrograf NIRSpec radio spektroskopsku proveru da bi se procenila njihova masa. Rezultati su recenzirani i objavljeni u časopisu Astrophysical Journal Letters, pod identifikatorom 10.3847/2041-8213/addc55.

Šta drugo pokazuje panorama

Kod jednog od najlakših pronađenih smeđih patuljaka istraživači su primetili znake diska, što otvara mogućnost da se oko njega, i pored toga što je sam po masi bliži planeti, ipak formiraju sopstvene planete. U spektrima najlakših smeđih patuljaka tim je uočio i trag ugljovodonika, molekula sastavljenih samo od vodonika i ugljenika, koji se do sada video jedino u atmosferama objekata najmanje mase, što nagoveštava da bi oni mogli da čine posebnu spektralnu klasu. U gornjem desnom uglu snimka nalazi se i grupa mladih protozvezda praćenih Herbig Haro objektima, svetlim oblacima gasa koje stvaraju mlazevi iz novorođenih zvezda. Objekat HH 797 se pri bližem posmatranju pokazao kao dva protozvezdana izvora sa gotovo paralelnim mlazevima, dok obližnji HH 211 ima uže mlazeve i šire izlive gasa. Na istoj slici vide se i tragovi gravitacionog sočiva i spiralne galaksije u pozadini.

Nalaz se odnosi na jednu oblast zvezdanog formiranja i na uzorak od svega nekoliko potvrđenih objekata, pa sam po sebi ne dokazuje da se smeđi patuljci mase dve Jupiterove ili manje redovno stvaraju i u drugim delovima galaksije. Vebov program 4866, po sopstvenom opisu istraživača, upravo zato u nastavku planira da uporedi populacije ovakvih objekata u više različitih oblasti formiranja zvezda. Ni znak diska ni trag ugljovodonika u spektru, prema dosadašnjim podacima, još nisu potvrđeni dodatnim, nezavisnim merenjima, pa ostaju otvoreno pitanje za dalja posmatranja, a ne konačan zaključak o poreklu najlakših smeđih patuljaka.