Astrônomos usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST), da NASA, identificaram seis objetos de tamanho planetário que vagam livremente pelo espaço interestelar, na nebulosa NGC 1333, localizada na constelação de Perseu, a mil anos-luz da Terra. Esses “planetas errantes” não orbitam nenhuma estrela, desafiando nossa compreensão sobre a formação de corpos celestes.
“Estamos explorando os limites do processo de formação estelar”, afirmou Adam Langeveld, astrofísico da Universidade Johns Hopkins, em um comunicado. Ele questiona se objetos semelhantes a um jovem Júpiter poderiam ter evoluído para estrelas em outras circunstâncias. Essa questão é crucial para compreender a formação tanto de estrelas quanto de planetas.
As estrelas geralmente se formam a partir do colapso de aglomerados densos de gás e poeira, que se acumulam até que a pressão e o calor no núcleo sejam suficientes para iniciar a fusão nuclear. Por outro lado, planetas se formam de maneira distinta, a partir de material residual em torno de uma estrela recém-formada. Esse material se aglomera, criando corpos sólidos que, eventualmente, desenvolvem um núcleo e um manto.
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James Webb foi usado para entender a diferença entre os processos de formação
O JWST foi direcionado à nebulosa NGC 1333 justamente para investigar onde está a linha divisória entre esses dois processos de formação. Ray Jayawardhana, outro astrofísico da Universidade Johns Hopkins que também participou da descoberta, destacou que a sensibilidade do telescópio em comprimentos de onda infravermelhos permitiu a detecção desses objetos, que têm massas comparáveis a exoplanetas gigantes.
Estima-se que existam bilhões de planetas errantes (ou “avulsos”) na Via Láctea. Muitos desses corpos celestes provavelmente se formaram de maneira tradicional, em discos de gás e poeira ao redor de estrelas jovens. No entanto, interações gravitacionais poderiam tê-los expulsado de suas órbitas, transformando-os em forasteiros espaciais.
Há ainda outra possibilidade: alguns desses planetas errantes podem ter se formado da mesma maneira que estrelas. Existem objetos que se formam como estrelas, mas que não acumulam massa suficiente para a fusão do hidrogênio, como as anãs marrons, que possuem entre 13 e 85 vezes a massa de Júpiter. Esses corpos podem sustentar a fusão de deutério, um tipo de hidrogênio pesado, mas não brilham com a intensidade das estrelas.
Modelos sugerem que planetas que se formam pela acreção do núcleo, processo característico, raramente ultrapassam 10 vezes a massa de Júpiter. A população de objetos em NGC 1333 é jovem, e a acreção levaria tempo suficiente para que interações gravitacionais os dispersassem.
Os seis objetos detectados pelo JWST, com massas entre cinco e dez vezes a de Júpiter, indicam que eles provavelmente se formaram por colapso gravitacional, como as estrelas. Discos ao redor desses objetos, semelhantes aos de estrelas jovens, reforçam essa teoria.
Essas observações sugerem que a natureza pode produzir objetos de massa planetária de pelo menos duas maneiras: pelo colapso de nuvens de gás e poeira, ou pela acreção em discos de material. No entanto, a ausência de objetos com menos de cinco vezes a massa de Júpiter indica que há um limite para a formação por colapso, abaixo do qual a acreção do núcleo se torna o mecanismo dominante.
A descoberta indica que esses objetos podem ser bastante comuns, representando até 10% dos corpos na região estudada. Além disso, ela abre a possibilidade de que esses pequenos corpos celestes, com massas comparáveis às de planetas gigantes, possam formar seus próprios sistemas planetários em miniatura. A pesquisa está disponível no servidor de pré-impressão arXiv e já foi aceita para publicação pelo periódico científico The Astronomical Journal.
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