Il telescopio spaziale James Webb ha di recente rivolto il suo sguardo verso la nebulosa Fiamma, una delle regioni di formazione stellare più intense e misteriose della Via Lattea. Situata a circa 1400 anni luce dalla Terra, all’interno della Cintura di Orione, questa nube di gas e polveri ospita un ambiente estremamente turbolento, in cui stelle e oggetti substellari nascono e si evolvono.
Tra le scoperte più importanti ottenute con Webb, un team di astronomi ha individuato oggetti di massa ultrabassa, che sfidano la tradizionale distinzione tra nane brune e pianeti giganti. Si tratta di corpi con una massa compresa tra due e tre volte quella di Giove, al limite inferiore della formazione stellare.
L’analisi della nebulosa Fiamma è resa particolarmente difficile dalla densa presenza di polveri cosmiche, che assorbono la luce visibile. Tuttavia Webb, grazie ai suoi strumenti all’infrarosso, è in grado di attraversare questa cortina di gas e polvere, rivelando oggetti che sarebbero altrimenti invisibili. Questo ha permesso agli scienziati di individuare e catalogare un numero significativo di nane brune giovani, gettando nuova luce sulla loro origine e sulle loro caratteristiche.
Un laboratorio naturale per studiare la formazione stellare
La nebulosa Fiamma fa parte del più vasto Complesso della Nube Molecolare di Orione, una regione popolata da ammassi di giovani stelle e protostelle. In questo ambiente, la formazione di corpi celesti avviene attraverso il collasso gravitazionale di dense nubi di gas e polveri. Normalmente, quando la massa di una nube supera una soglia critica, la temperatura al suo interno aumenta fino ad avviare la fusione dell’idrogeno, dando vita a una stella.
Tuttavia, non tutte le nubi raggiungono questa soglia. In alcuni casi, si formano corpi con una massa troppo bassa per sostenere la fusione nucleare, generando le cosiddette nane brune, anche definite “stelle fallite”. Questi oggetti, pur emettendo calore nelle prime fasi della loro vita, con il tempo si raffreddano e diventano sempre più difficili da individuare.
Le osservazioni di Webb hanno permesso di studiare nane brune in uno stadio molto giovane, quando sono ancora relativamente calde e luminose. Inoltre, grazie alla straordinaria sensibilità del telescopio, gli scienziati sono riusciti a individuare oggetti con masse inferiori a tre volte quella di Giove, suggerendo la possibile esistenza di una popolazione di oggetti ancora più leggeri, al confine tra nane brune e pianeti erranti.
La sfida di distinguere tra nane brune e pianeti giganti
Uno degli aspetti più affascinanti di questa ricerca riguarda la difficoltà nel distinguere tra una nana bruna di massa estremamente bassa e un pianeta gigante formato in modo indipendente. Tradizionalmente, si riteneva che le nane brune nascessero come piccole stelle, attraverso il collasso di una nube molecolare, mentre i pianeti giganti si formassero in dischi protoplanetari attorno a una stella.
Tuttavia, Webb ha rivelato oggetti isolati, senza una chiara associazione con stelle vicine. Ciò solleva interrogativi sulla loro origine: si tratta di nane brune appena formate o di pianeti giganti che sono stati espulsi dai loro sistemi?
Per rispondere a questa domanda, il team guidato da Matthew De Furio dell’Università del Texas ad Austin sta conducendo ulteriori osservazioni spettroscopiche con Webb. Queste analisi permetteranno di determinare la composizione chimica e l’età degli oggetti scoperti, aiutando a chiarire se si siano formati come stelle mancanti o come pianeti erranti.
Le future osservazioni si concentreranno anche su altre regioni di formazione stellare, nella speranza di individuare oggetti ancora più piccoli e comprendere il loro ruolo nell’evoluzione delle galassie.
La ricerca, pubblicata nella rivista The Astrophysical Journal Letters, è reperibile qui.
