da Hardware Upgrade :
In queste ultime settimane sono state rilasciate molte immagini catturate dal telescopio spaziale James Webb. Recentemente abbiamo scritto della nuova immagine di Urano (dopo quella catturata nella prima metà dell’anno) così come quella della supernova Cassiopea A. Negli scorsi giorni una delle immagini più belle esteticamente e ovviamente ricca di informazioni per gli scienziati è quella di IC 348. Si tratta di una zona di formazione stellare che si trova a circa 1000 anni luce dalla Terra nella costellazione di Perseo.
Qui gli scienziati sono particolarmente interessati a cercare nane brune di piccole dimensioni. L’Universo ha una grande varietà di tipologie stellari, anche se nell’immaginario collettivo il Sole rappresenta quella che più facilmente identificabile come “stella”. Le nane brune sono una varietà particolare di dimensioni ridotte e che pur formandosi dal collasso gravitazionale non hanno abbastanza massa per iniziare il processo di fusione nucleare. Queste caratteristiche le rendono particolarmente sfuggenti agli occhi degli scienziati con questi ultimi che possono però sfruttare nuovi telescopi proprio come il JWST.
Il telescopio spaziale James Webb e l’immagine di IC 348
Come scritto, le nane brune sono sfuggenti tanto che le loro dimensioni sono simili a quelle di giganti gassosi (più grandi di Giove che non è “una stella mancata”) più che a stelle e rappresentano una “linea di demarcazione” tra stelle e pianeti veri e propri. Gli scienziati sono interessati a scovare le più piccole nane brune e attualmente il record appartiene a una piccola nana bruna che ha solamente tre o quattro volte la massa di Giove.
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Per scovare questa piccola stella i ricercatori hanno pensato di analizzare il giovane ammasso stellare IC 348 (ha un’età stimata di cinque milioni di anni, pochissimo in termini cosmici) con il telescopio spaziale James Webb. La scelta non è stata ovviamente casuale. La giovane età dell’ammasso permette di avere una migliore rilevazione nell’infrarosso, proprio la tipologia di emissione che sfrutta il JWST.
In particolare è stato utilizzato lo strumento NIRCam nel vicino infrarosso così da poter identificare questi sfuggenti oggetti celesti. Dopo le prime analisi è stato invece utilizzato NIRSpec per caratterizzarli. Come spiegato una delle difficoltà era distinguere piccole nane brune da galassie lontane sullo sfondo. L’immagine catturata da NIRCam del telescopio spaziale James Webb copre 0,6 anni luce ed è stata catturata il 28 agosto 2022 sfruttando i filtri F277W, F360M e F444W ai quali sono stati assegnati i colori blu, verde e rosso.
Tre sono stati gli oggetti particolarmente interessanti. Si tratta di nane brune con massa compresa tra le tre e le otto masse gioviane con temperature superficiali da 830°C a 1500°C. I meccanismi di formazione di questi corpi sono ancora ipotesi. Gli scienziati non hanno ancora la certezza che effettivamente siano nane brune (anche se è l’ipotesi più probabile) e potrebbe anche trattarsi di esopianeti giganti strappati ad altri sistemi. Nuovi dati potrebbero aiutare nella definitiva definizione di questi oggetti.
Catarina Alves de Oliveira (dell’ESA e co-autrice della ricerca) ha spiegato che “è abbastanza facile per i modelli attuali creare pianeti giganti in un disco attorno a una stella. Ma in questo ammasso sarebbe improbabile che questo oggetto si sia formato in un disco, formandosi invece come una stella, e tre masse gioviane sono 300 volte più piccole del nostro Sole. Quindi dobbiamo chiederci, come funziona il processo di formazione stellare in masse così molto, molto piccole?”.
Essendo di dimensioni simili a grandi esopianeti, gli scienziati possono anche sfruttare le piccole nane brune per capirne similitudini e differenze. Le nane brune possono essere più facili da studiare in quanto non è presente una stelle principale che può nascondere l’esopianeta all’osservazione. Sempre all’interno dello stesso studio effettuato con il telescopio spaziale James Webb è stata anche identificata una molecola composta da atomi di carbonio e idrogeno (un idrocarburo). Molti dati sono ancora da chiarire su questi particolari oggetti celesti, ma i nuovi strumenti scientifici potranno aiutare gli scienziati a fare maggiore chiarezza anche per queste stelle che non brillano (come le altre).