Novas imagens do Telescópio Espacial James Webb revelaram conjuntos surpreendentes de artigos semelhantes a planetas na Nebulosa de Órion que nunca foram identificados.
A Nebulosa de Órion, uma nuvem brilhante de poeira e gás, é possivelmente uma das nebulosas mais brilhantes do céu noturno e é reconhecida como a espada da constelação de Órion. Encontrada a 1.300 anos-luz da Terra, a nebulosa apresentou aos astrônomos uma abundância de objetos celestes para estudar, incluindo discos de formação de planetas em torno de estrelas jovens e pessoas diminutas de cor terrosa, ou objetos com uma massa entre a dos planetas e das estrelas.
Os astrônomos utilizaram a câmera infravermelha próxima de Webb, chamada NIRCam, para capturar mosaicos da Nuvem de Órion em comprimentos de onda de luz curtos e longos, revelando detalhes sem precedentes e descobertas inesperadas.
Quando os astrônomos Samuel G. Pearson e Mark J. McCaughrean estudaram a imagem de comprimento de onda curto da Nebulosa de Orion, eles ampliaram o Aglomerado do Trapézio, uma jovem região de formação de estrelas com cerca de 1 milhão de anos, repleta até a borda com milhares de estrelas. novas estrelas. Além das estrelas, os cientistas avistaram anãs marrons, que são pequenas demais para iniciar a fusão nuclear em seus núcleos e se tornarem estrelas. As anãs marrons têm uma massa inferior a 7% da massa do Sol.
Na busca por outros objetos isolados de baixa massa, os astrónomos encontraram algo que nunca tinham visto: pares de objetos semelhantes a planetas com massas entre 0,6 e 13 vezes a massa de Júpiter que parecem desafiar algumas teorias astronómicas fundamentais.
Cientistas apelidaram eles de Objetos Binários de Massa de Júpiter, ou JuMBOs.
Os astrônomos encontraram 40 pares de JuMBOs e dois sistemas triplos, todos em órbitas amplas um em torno do outro. Embora existam aos pares, os objetos estão normalmente separados por cerca de 200 unidades astronômicas, ou 200 vezes a distância entre a Terra e o Sol. Pode levar entre 20.000 e 80.000 anos para que os objetos completem uma órbita em torno um do outro.
As temperaturas dos objetos variam de 537 a 1.260 ºC, disse Pearson. Os objetos gasosos são jovens, astronomicamente falando – com cerca de 1 milhão de anos. Nosso sistema solar, em comparação, tem 4,57 bilhões de anos.
“Estamos a meio da vida do Sol, por isso estes objetos em Orion são bebés de 3 dias”, disse McCaughrean, conselheiro sénior para ciência e exploração da Agência Espacial Europeia. “Eles ainda são bastante luminosos e quentes porque a energia que possuem quando são criados ainda lhes permite brilhar, e é assim que podemos ver essas coisas em primeiro lugar.”
McCaughrean e Pearson escreveram dois artigos de pesquisa baseados em suas descobertas na Nebulosa de Orion usando o telescópio Webb. Os estudos foram submetidos a revistas acadêmicas para publicação, e os resultados preliminares estão disponíveis em um site de pré-impressão chamado arXiv. Mas muitas questões sobre os JuMBOs permanecem – incluindo como eles surgiram.
As estrelas se formam a partir de nuvens gigantes de gás e poeira que colapsam sob as forças gravitacionais. Este processo continua à medida que discos de gás e poeira giram em torno das estrelas, dando origem aos planetas. Mas nenhuma teoria existente explica como os JuMBOs se formaram ou por que estão presentes na nebulosa de Orion, disse McCaughrean.
Por exemplo, alguns podem considerar os JuMBOs como planetas rebeldes, ou objetos de massa planetária que viajam livremente pelo espaço sem orbitar estrelas. Mas muitos planetas rebeldes começam orbitando estrelas antes de serem ejetados, e seria difícil explicar como pares deles foram expulsos ao mesmo tempo, permanecendo gravitacionalmente conectados entre si.
“Os cientistas têm trabalhado em teorias e modelos de formação de estrelas e planetas há décadas, mas nenhum deles jamais previu que encontraríamos pares de objetos de massa superbaixa flutuando sozinhos no espaço – e estamos vendo muitos deles”, disse Pearson. “A principal coisa que aprendemos com isto é que há algo fundamentalmente errado com a nossa compreensão da formação planetária, da formação estelar ou de ambas.”
A Nebulosa de Orion é um alvo de observação favorito dos astrônomos, e quanto maiores e mais sofisticados os telescópios se tornam, mais objetos são revelados dentro da nebulosa, disse McCaughrean.
“Embora os objetos que observamos sejam realmente fracos, eles são mais brilhantes no infravermelho, então é onde você tem a melhor chance de detectá-los”, disse Pearson por e-mail. “O JWST é o telescópio infravermelho mais poderoso já construído e essas observações simplesmente não seriam possíveis com nenhum outro telescópio.”
