INDICE
E se esistessero oggetti nati come stelle, ma con una massa paragonabile a quella di un pianeta?
È proprio ciò che il James Webb Space Telescope sembra aver trovato nella regione di formazione stellare IC 348. Gli astronomi hanno individuato alcune nane brune con una massa di appena due volte quella di Giove, tra le più piccole mai osservate.
La scoperta delle nane brune James Webb potrebbe costringere gli scienziati a rivedere una domanda apparentemente semplice: quanto può essere piccolo un oggetto nato attraverso lo stesso processo che forma una stella?
E le sorprese non finiscono qui.
Una delle nane brune appena individuate sembra infatti essere circondata da un disco di materiale, proprio come avviene intorno alle giovani stelle. In teoria, all’interno di quel disco potrebbero persino formarsi pianeti.
In altre parole, potremmo trovarci davanti a un oggetto con la massa di un pianeta… attorno al quale potrebbero nascere altri pianeti.
Dove si trova IC 348?
La scoperta arriva da IC 348, una spettacolare regione di formazione stellare situata a circa 1.000 anni luce dalla Terra, nella costellazione di Perseo.
Si tratta di una gigantesca culla cosmica nella quale enormi nubi di gas molecolare collassano sotto l’effetto della gravità dando origine a nuove stelle e ad altri oggetti celesti.
Le osservazioni effettuate dal James Webb hanno mostrato una regione estremamente complessa, ricca di giovani stelle, protostelle, getti di materia e nane brune.
Grazie alla sua sensibilità nell’infrarosso, Webb riesce a osservare attraverso parte della polvere che normalmente nasconde questi ambienti. Ed è proprio guardando sempre più in profondità all’interno di IC 348 che gli astronomi hanno trovato qualcosa di inaspettato.
Cosa sono le nane brune?
Le nane brune sono tra gli oggetti più affascinanti dell’Universo perché si trovano in una sorta di territorio intermedio tra stelle e pianeti giganti.
Una stella nasce quando una nube di gas collassa e accumula abbastanza massa da raggiungere temperature e pressioni sufficienti per innescare la fusione dell’idrogeno nel proprio nucleo.
Le nane brune nascono in maniera simile.
Tuttavia, possiedono una massa insufficiente per mantenere la normale fusione dell’idrogeno che alimenta stelle come il nostro Sole.
Per questo motivo vengono talvolta descritte, in maniera semplificata, come “stelle mancate”.
La realtà è però molto più interessante.
Le nane brune possono avere atmosfere complesse, nubi, molecole e caratteristiche che ricordano sia le stelle sia i pianeti giganti.
Studiare questi oggetti permette quindi agli astronomi di esplorare il confine tra ciò che definiamo stella e ciò che definiamo pianeta.
Il James Webb trova nane brune da appena due masse di Giove
Ed è qui che la nuova scoperta diventa davvero sorprendente.
Le osservazioni profonde del James Webb hanno identificato nane brune con una massa stimata pari a circa due volte quella di Giove.
Per avere un riferimento, il Sole possiede una massa oltre mille volte superiore a quella di Giove.
Secondo la NASA, questi oggetti rappresentano circa lo 0,19% della massa del Sole.
Il problema è che sono molto più piccoli di quanto alcuni modelli teorici sulla formazione delle nane brune prevedessero. NASA Science
Gli astronomi stanno quindi cercando di capire come una nube di gas possa collassare autonomamente formando un oggetto così poco massiccio.
Normalmente, infatti, quando pensiamo a corpi con poche masse gioviane immaginiamo pianeti formatisi all’interno del disco che circonda una stella.
Questi oggetti sembrano invece essersi formati direttamente dal collasso di una nube, cioè attraverso un meccanismo simile a quello delle stelle.
La distinzione è fondamentale.
Pianeta o nana bruna? Il confine diventa sempre più sottile
Per molto tempo massa e modalità di formazione hanno aiutato gli astronomi a distinguere stelle, nane brune e pianeti.
Ma le nuove osservazioni mostrano quanto questo confine possa diventare complicato.
Immaginiamo due oggetti con masse simili.
Uno nasce all’interno del disco di una stella e viene classificato come pianeta.
L’altro nasce direttamente dal collasso di una nube di gas nello spazio e viene classificato come nana bruna.
Fisicamente potrebbero avere masse comparabili, ma la loro origine sarebbe completamente diversa.
Ed è proprio uno degli aspetti che rende queste nuove nane brune così importanti.
Il James Webb sta entrando in una regione di massa nella quale la linea di separazione tra pianeti giganti e nane brune diventa sempre meno intuitiva.
Una nana bruna potrebbe avere i propri pianeti
C’è però un dettaglio ancora più curioso.
Una delle nane brune meno massicce individuate dagli astronomi mostra segnali compatibili con la presenza di un disco circumstellare, cioè un disco composto da gas e polveri che circonda l’oggetto.
Dischi simili sono particolarmente importanti perché rappresentano il materiale dal quale possono formarsi i pianeti.
Ci troviamo quindi davanti a una possibilità affascinante: un oggetto con appena poche masse di Giove potrebbe possedere il materiale necessario per creare un proprio sistema planetario. NASA Science
Pensiamo per un momento alle proporzioni.
Giove è il pianeta più grande del Sistema Solare.
Ora immaginiamo un oggetto grande soltanto poche volte Giove, isolato nello spazio, circondato da un disco nel quale potrebbero nascere corpi più piccoli.
Sarebbe una specie di sistema planetario in miniatura.
Naturalmente questo non significa che gli astronomi abbiano già scoperto pianeti intorno a questa particolare nana bruna. Il disco indica però che esiste materia potenzialmente disponibile per formarli.
Ed è proprio questa possibilità ad aver attirato l’attenzione degli scienziati.
Le nane brune di IC 348 nascondono anche un misterioso idrocarburo
Le osservazioni spettroscopiche effettuate dal James Webb hanno rivelato anche un altro mistero.
Analizzando la luce proveniente dalle nane brune di IC 348, gli astronomi hanno individuato una firma associata a un idrocarburo ancora non identificato con certezza.
Gli idrocarburi sono molecole composte da idrogeno e carbonio.
Questa particolare caratteristica è stata osservata soprattutto nelle nane brune meno massicce e più fredde. I ricercatori stanno persino valutando l’idea che questi oggetti possano appartenere a una nuova classe spettrale. arXiv
Si tratta di un dettaglio estremamente interessante perché la spettroscopia permette di comprendere indirettamente la composizione chimica delle atmosfere di mondi che non potremo mai raggiungere direttamente.
Il James Webb non sta quindi semplicemente fotografando questi oggetti.
Sta analizzando la loro luce e, attraverso quella luce, sta iniziando a ricostruirne la chimica.
Come ha fatto il James Webb a scoprirle?
Per arrivare a questo risultato gli astronomi hanno utilizzato due degli strumenti più importanti del telescopio.
Nel 2024 NIRCam, la Near-Infrared Camera, ha osservato IC 348 individuando oggetti estremamente deboli attraverso la loro luminosità e i loro colori nell’infrarosso.
Successivamente, nel 2025, gli astronomi hanno utilizzato NIRSpec, lo spettrografo nel vicino infrarosso del James Webb.
La spettroscopia permette di scomporre la luce proveniente da un oggetto nelle sue diverse lunghezze d’onda.
È un po’ come trasformare un semplice punto luminoso in una vera e propria impronta digitale cosmica.
Attraverso lo spettro gli astronomi possono ricavare informazioni sulla temperatura, sulla composizione chimica e sulle caratteristiche fisiche dell’oggetto osservato. NASA Science
Ed è grazie a questa combinazione di immagini estremamente profonde e spettroscopia che Webb è riuscito a studiare oggetti che fino a pochi anni fa sarebbero stati difficilissimi da caratterizzare.
Perché questa scoperta potrebbe cambiare ciò che sappiamo sulla nascita delle stelle
La domanda più importante sollevata dalla scoperta riguarda la massa minima necessaria affinché una nube possa collassare formando autonomamente un corpo celeste.
Sappiamo che stelle e nane brune possono nascere quando regioni dense all’interno di gigantesche nubi molecolari collassano a causa della gravità.
Ma esiste un limite inferiore.
A un certo punto, teoricamente, una quantità troppo piccola di materia dovrebbe avere difficoltà a collassare autonomamente formando un oggetto.
Le nane brune individuate dal James Webb sembrano però spingere questo limite verso masse sorprendentemente basse.
Se oggetti di appena due masse gioviane possono formarsi attraverso processi simili a quelli delle stelle, allora i modelli di formazione stellare devono spiegare come ciò sia possibile. NASA Science
Ed è questa la vera importanza scientifica della scoperta.
Non si tratta soltanto di aver trovato “un oggetto molto piccolo”.
Si tratta di aver trovato qualcosa che potrebbe aiutarci a capire dove termina il processo di formazione stellare e dove comincia quello planetario.
IC 348 è un laboratorio naturale per osservare la nascita degli astri
IC 348 è particolarmente preziosa per gli astronomi perché ospita numerosi oggetti molto giovani.
Osservare una regione del genere significa assistere, su scala cosmica, alle prime fasi della vita di stelle e nane brune.
Nella spettacolare immagine ottenuta dal Webb compaiono anche protostelle che emettono potenti getti di materiale.
Quando questi getti colpiscono il gas circostante producono strutture luminose chiamate oggetti Herbig-Haro.
Tra quelli visibili nella regione si trovano HH 797 e HH 211.
Webb mostra quindi contemporaneamente differenti fasi della nascita stellare: nubi di gas, protostelle, getti, giovani stelle e minuscole nane brune. NASA Science
È quasi come osservare un gigantesco reparto mate
Quanto possono diventare piccole le nane brune?
È una domanda alla quale gli astronomi non hanno ancora una risposta definitiva.
Le osservazioni precedenti del James Webb nella stessa regione avevano già individuato nane brune con masse stimate intorno a tre o quattro volte quella di Giove.
Il nuovo studio è riuscito a spingersi ancora oltre, arrivando a circa due masse gioviane. NASA Science
A questo punto nasce inevitabilmente un’altra domanda.
È davvero questo il limite?
Oppure potrebbero esistere oggetti ancora più piccoli, nati come stelle ma con una massa praticamente indistinguibile da quella di un pianeta gigante?
Le prossime osservazioni del James Webb potrebbero fornire una risposta.
Potrebbero esistere milioni di questi oggetti nella Via Lattea?
È ancora troppo presto per stabilirlo.
Tuttavia, se il processo capace di produrre nane brune estremamente leggere fosse relativamente comune nelle regioni di formazione stellare, la nostra galassia potrebbe contenere una popolazione di oggetti isolati molto più numerosa di quanto immaginiamo.
Molti sarebbero estremamente difficili da individuare perché non producono luce come una normale stella.
Con il passare del tempo le nane brune si raffreddano progressivamente, diventando sempre più deboli.
Telescopi sensibili all’infrarosso come il James Webb sono quindi fondamentali per trovarle.
Le osservazioni future permetteranno di capire se IC 348 rappresenti un caso particolare oppure se queste piccolissime nane brune siano diffuse anche in altre regioni della Via Lattea.
Una scoperta che rende ancora più difficile definire cosa sia un pianeta
Uno degli aspetti più affascinanti dell’astronomia moderna è che più osserviamo l’Universo, più le categorie che sembravano semplici diventano complicate.
Stella.
Nana bruna.
Pianeta.
Per molto tempo questi nomi ci hanno aiutato a ordinare gli oggetti del cosmo.
Ma la natura non sempre segue confini perfettamente definiti.
Un corpo con due masse gioviane nato direttamente da una nube potrebbe essere considerato una nana bruna estremamente piccola.
Un corpo della stessa massa nato attorno a una stella sarebbe invece considerato un pianeta.
La differenza non riguarda soltanto quanto è grande un oggetto, ma anche come è nato.
Ed è forse proprio questo il messaggio più affascinante della scoperta.
L’Universo continua a creare oggetti che sembrano trovarsi esattamente sulla linea di confine delle nostre definizioni.
Il James Webb continua a mostrarci un Universo diverso da quello che immaginavamo
Quando il James Webb Space Telescope è entrato in attività, gli astronomi sapevano che avrebbe permesso di osservare oggetti troppo deboli o troppo lontani per molti telescopi precedenti.
Ciò che probabilmente era più difficile prevedere era la quantità di sorprese che avrebbe iniziato a rivelare.
Galassie estremamente antiche, atmosfere di esopianeti, buchi neri nell’Universo primordiale e ora oggetti che sembrano mettere alla prova il limite minimo della formazione stellare.
Le nane brune di IC 348 aggiungono un nuovo tassello a questo gigantesco puzzle.
E forse la cosa più interessante è proprio la domanda che lasciano aperta:
quanto può diventare piccolo qualcosa che nasce come una stella?
Per ora conosciamo oggetti di appena due masse di Giove.
Ma Webb sta ancora osservando.
E il prossimo oggetto nascosto nella polvere cosmica potrebbe essere ancora più piccolo.
Domande frequenti sulle nane brune scoperte dal James Webb
Che cosa ha scoperto il James Webb in IC 348?
Il James Webb ha individuato nella regione di formazione stellare IC 348 nane brune estremamente piccole, alcune con una massa stimata di circa due volte quella di Giove.
Quanto dista IC 348 dalla Terra?
IC 348 si trova a circa 1.000 anni luce dalla Terra, nella costellazione di Perseo. NASA Science
Una nana bruna è una stella?
Non propriamente. Le nane brune nascono attraverso processi simili a quelli delle stelle, ma non possiedono una massa sufficiente per sostenere la normale fusione dell’idrogeno nel nucleo.
Una nana bruna può avere pianeti?
Sì, è possibile. Una delle nane brune individuate nella nuova osservazione mostra la presenza di un disco di materiale. Questo suggerisce che attorno a oggetti estremamente piccoli potrebbero esistere le condizioni necessarie alla formazione di pianeti.
Perché la scoperta è importante?
Perché nane brune con appena due masse gioviane sono più piccole di quanto previsto da alcuni modelli di formazione stellare. La scoperta potrebbe quindi aiutare gli astronomi a comprendere quale sia il limite minimo di massa con cui un oggetto può formarsi direttamente dal collasso di una nube.
Potrebbero esistere nane brune ancora più piccole?
Non è escluso. Le nuove osservazioni hanno abbassato il limite osservato rispetto alle precedenti scoperte in IC 348. Saranno necessarie ulteriori osservazioni per capire fino a quale massa possa spingersi il processo di formazione stellare.
Conclusione
La scoperta delle nane brune James Webb nella regione IC 348 dimostra ancora una volta quanto l’Universo sia più complesso delle categorie con cui cerchiamo di descriverlo.
Oggetti con appena due volte la massa di Giove sembrano essersi formati come piccolissime stelle. Uno di essi potrebbe persino possedere un disco dal quale potrebbero nascere altri mondi.
Oggi il confine tra stella e pianeta appare quindi un po’ meno netto.
E forse, nascosti tra le nubi della Via Lattea, esistono oggetti ancora più piccoli che aspettano soltanto di essere scoperti.
Continua a seguire Astrostellar.it per scoprire le nuove frontiere dell’astronomia, dell’esplorazione spaziale e i misteri che il James Webb sta rivelando nel nostro Universo.
