James Webb encontra “estrelas falhadas” com apenas duas vezes a massa de Júpiter e desafia modelos de formação estelar

O James Webb Space Telescope encontrou anãs castanhas com apenas duas vezes a massa de Júpiter, estabelecendo um novo limite inferior conhecido para estes objectos e colocando pressão sobre as teorias que explicam como as estrelas se formam. A descoberta foi destacada pela NASA em 15 de Setembro e confirmada numa divulgação paralela da Agência Espacial Europeia.

Os objectos encontram-se em IC 348, uma jovem região de formação estelar situada a aproximadamente mil anos-luz da Terra, na constelação de Perseu. As novas observações levaram o Webb para uma faixa de massas que começa a aproximar-se da dos planetas gigantes.

Nem estrela, nem exactamente planeta

As anãs castanhas ocupam uma zona invulgar entre estrelas e planetas.

Formam-se de maneira semelhante às estrelas, através do colapso gravitacional de nuvens de gás e poeira, mas não acumulam massa suficiente para que os seus núcleos atinjam as temperaturas necessárias à fusão sustentada de hidrogénio — processo que alimenta estrelas como o Sol.

Determinar quão pequeno pode ser um objecto formado por esse processo é uma questão importante para a astrofísica.

A mesma equipa já havia observado IC 348 com o Webb em 2022 e encontrado anãs castanhas com apenas três a quatro vezes a massa de Júpiter. Os investigadores decidiram então aprofundar a pesquisa.

Webb desceu o limite para apenas dois Júpiteres

A equipa utilizou a câmara infravermelha NIRCam em 2024 para identificar candidatos através da luminosidade e das cores. Em 2025, regressou aos alvos utilizando o espectrógrafo NIRSpec, que permitiu analisar os espectros e estimar as massas.

O resultado surpreendeu os investigadores.

Algumas das anãs castanhas possuem apenas duas vezes a massa de Júpiter — aproximadamente 0,19% da massa do Sol. São, segundo NASA e ESA, as anãs castanhas menos massivas conhecidas.

A importância está precisamente na pequena massa.

Os modelos tradicionais estabelecem limites para a quantidade mínima de matéria necessária para uma nuvem molecular colapsar gravitacionalmente e produzir um objecto através do mecanismo de formação estelar. A existência de corpos tão leves significa que a natureza consegue realizar esse processo em condições mais extremas do que alguns modelos prevêem.

Uma delas poderá estar a formar os seus próprios planetas

A investigação trouxe uma segunda surpresa.

Uma das anãs castanhas mais leves apresenta sinais de um disco de gás e poeira à sua volta. Estes discos constituem a matéria-prima a partir da qual planetas podem surgir.

Isso cria uma possibilidade particularmente invulgar: um objecto central com apenas cerca de duas massas de Júpiter poderá eventualmente formar corpos ainda menores à sua volta.

A observação não significa que planetas tenham sido detectados. O que os astrónomos encontraram foi o disco com material potencialmente capaz de os produzir — uma distinção importante.

Caso a formação planetária venha a ser confirmada num sistema desta dimensão, os investigadores terão um laboratório natural extremo para estudar onde termina a formação de estrelas e começa a formação de planetas.

Há ainda uma molécula que os cientistas não identificaram

Os espectros obtidos pelo Webb revelaram também uma característica atribuída pelos investigadores a um hidrocarboneto ainda não identificado.

O sinal tem aparecido especificamente nas atmosferas das anãs castanhas de menor massa, levantando a possibilidade de que estes objectos extremos possuam propriedades atmosféricas suficientemente diferentes para constituírem uma classe espectral própria.

A composição exacta continua, contudo, por determinar.

Webb produziu também uma das suas maiores imagens

A investigação permitiu ainda construir uma das maiores imagens do James Webb divulgadas ao público até agora.

A nova panorâmica de IC 348 mostra uma enorme região de gás, poeira, estrelas recém-formadas e proto-estrelas. No canto superior direito aparecem objectos Herbig-Haro — estruturas luminosas produzidas quando jactos lançados por estrelas em formação colidem violentamente com o gás circundante.

O Webb conseguiu inclusivamente distinguir que o objecto HH 797, que parece um único jacto numa observação menos detalhada, está associado a duas proto-estrelas que produzem fluxos quase paralelos.

A região possui apenas cerca de cinco milhões de anos, uma idade muito pequena em termos astronómicos. Por isso, as anãs castanhas continuam relativamente quentes após a sua formação e brilham suficientemente no infravermelho para serem estudadas pelo Webb.

Descoberta mexe na fronteira entre estrelas e planetas

A questão que emerge é mais profunda do que encontrar a menor anã castanha.

Júpiter nasceu dentro do disco de gás e poeira que rodeava o jovem Sol. As novas anãs castanhas possuem massas comparáveis às de planetas gigantes, mas aparentemente nasceram directamente do colapso de nuvens moleculares, como estrelas.

Dois objectos podem, portanto, possuir massas semelhantes e histórias de formação completamente diferentes.

É precisamente esta fronteira que o Webb está agora a tornar mais difícil de definir.

A descoberta mostra que o processo que produz estrelas consegue criar objectos com apenas duas vezes a massa de Júpiter — e que pelo menos um deles poderá, apesar da sua dimensão extraordinariamente pequena, possuir matéria-prima para construir um sistema planetário próprio.