Megtalálhatták az első fiatal barna törpéket a Tejútrendszeren kívül

Egy nemzetközi csillagászcsoport, köztük Peter Zeidler, Elena Sabbi, Elena Manjavacas és Antonella Nota, áttörést ért el az NGC 602 nevű fiatal csillaghalmaz megfigyelésével a Kis Magellán-felhő peremvidékén, egy, a Tejútrendszerünk mellett található kísérőgalaxisban, amely mintegy 200 000 fényévre található a Földtől. Ez az első eset, hogy fiatal barna törpék lehetséges jelenlétét fedezték fel galaxisunkon kívül.

Az NGC 602 környezete hasonló a korai univerzumhoz, hiszen a hidrogénnél és héliumnál nehezebb elemek csak alacsony mennyiségben fordulnak elő. Az ionizált gázban gazdag halmaz és a sűrű porfelhők jelenléte szintén azt jelzi, hogy csillagképződés zajlik. Az N90 jelű HII-régióval együtt, amely ionizált hidrogénfelhőket tartalmaz, az NGC 602 kivételes lehetőséget nyújt annak vizsgálatára, hogyan keletkeznek a csillagok a Naprendszertől eltérő viszonyok között.

A csapat az NGC 602 tanulmányozásához a Webb-űrtávcső különleges érzékenységét és nagyfelbontását használta. A barna törpék a gázóriások nagyobb tömegű rokonai, általában 13–75 Jupiter-tömegűek, bár kisebbek is előfordulhatnak. Ezek az objektumok szabadon lebegnek az űrben, nem állnak csillagok gravitációs vonzásában, ellentétben az exobolygókkal. Néhány barna törpe azonban osztozik olyan tulajdonságokban az exobolygókkal, mint amilyen az atmoszférikus összetétel vagy a viharrendszerek.

Az NGC 602 csillagköd a Hubble és a Webb űrtávcső által készített képen. 

Peter Zeidler, az AURA/STScI kutatója és a tanulmány vezető szerzője elmondta, hogy a Webb különleges érzékenysége és hullámhossza nélkül nem lett volna lehetséges ilyen távoli objektumok észlelése, és ez a felfedezés egyelőre elérhetetlen a földi teleszkópok számára. A projekt sikerének másik kulcsa a Hubble-űrtávcső volt. Antonella Nota, a tanulmány egyik résztvevője kiemelte, hogy a Hubble és a Webb együttműködése hatalmas előnyt jelentett a fiatal csillaghalmazok vizsgálatában. Míg a Hubble megmutatta, hogy az NGC 602-ben fiatal, kis tömegű csillagok vannak, a Webb segítségével láthatóvá váltak a szubcsillag tömegű objektumok, vagyis azok a barna törpék is, amelyek nem gyűjtöttek össze elég anyagot ahhoz, hogy csillaggá váljanak.

A megfigyelések egy új képet is tartalmaznak a Webb közeli infravörös kamerájáról (NIRCam), amelyen az NGC 602 halmaz csillagai, a fiatal csillagszerű objektumok, valamint a környező gáz- és porfelhők peremei is láthatók. Emellett több háttérgalaxis és más csillag is feltűnik a Kis Magellán-felhőben. A megfigyeléseket 2023 áprilisában végezték, és ezek az első olyan, a Tejúton kívüli óriás exobolygók analógjai, amelyek fontosak lehetnek a barna törpék fejlődésének és jellegzetességeinek feltárásában.

Az eredmények azt támasztják alá, hogy a barna törpék a csillagokhoz hasonló módon alakulnak ki, azonban nem gyűjtenek elég tömeget ahhoz, hogy teljesen kialakult csillagokká váljanak. A felfedezés a JWST GO #2662-es program keretében történt, és az eredményeket az Astrophysical Journal-ban publikálták.