La imagen, tomada en infrarrojo cercano, retrata cientos de estrellas jóvenes, chorros de gas expulsados por protoestrellas y nubes de polvo que todavía no han colapsado. En la esquina superior derecha del encuadre brillan los llamados objetos Herbig-Haro, la firma luminosa de esos chorros estelares. Nunca antes el Webb había publicado un campo tan amplio con este nivel de detalle, lo que permite censar a la vez estrellas consolidadas, embriones estelares y cuerpos que no llegaron a convertirse en ninguna de las dos cosas.
Las enanas marrones son cuerpos que no llegan a ser estrellas: por debajo del 8% de la masa del Sol, su núcleo no alcanza la temperatura necesaria para encender la fusión del hidrógeno. Quedan atrapadas en una frontera incómoda, entre los gigantes gaseosos como Júpiter y las estrellas más pequeñas y longevas de la galaxia. El mismo equipo ya había rastreado IC 348 con el Webb en 2022 y detectó entonces enanas marrones de entre tres y cuatro masas jovianas, más del doble de peso que las identificadas ahora.
En esta ocasión, los investigadores usaron el instrumento NIRCam para seleccionar 39 candidatos por su color y su brillo, y después recurrieron al espectrógrafo NIRSpec para medir la luz de 15 de ellos. Nueve resultaron ser nuevos miembros subestelares confirmados del cúmulo. El más débil, según los modelos manejados por el equipo, tiene una masa de apenas dos veces la de Júpiter, un 0,19% de la masa del Sol. La NASA lo ha resumido sin rodeos en el comunicado difundido en la página oficial del James Webb: son las enanas marrones menos masivas que se conocen, y su existencia pone en aprietos los modelos sobre cómo se forman las estrellas.
Pesar un objeto situado a 1.000 años luz no consiste en subirlo a una balanza. El NIRCam mide brillo y color, que sirven para cribar candidatos; el NIRSpec descompone la luz en longitudes de onda y permite ver qué moléculas hay en su atmósfera. De ahí salen las estimaciones de masa, siempre dependientes de modelos teóricos, en un método que combina imagen y espectro para pasar de candidato a miembro confirmado. El Sol es unas mil veces más masivo que Júpiter, de modo que el hueco entre un gigante gaseoso y una estrella mínima es enorme, y las enanas recién medidas se sitúan en su extremo más bajo.
Un hueco teórico mal calibrado
Los modelos de formación estelar sostienen que, por debajo de cierta masa, un objeto no debería poder colapsar desde una nube de gas y polvo, porque no habría material suficiente para que la gravedad venciera la presión interna. Encontrar cuerpos de apenas dos masas jovianas en un cúmulo tan joven como IC 348 apunta a que ese suelo teórico está mal calibrado, o a que existe más de un camino para fabricar objetos subestelares: algunos podrían ser estrellas truncadas que nunca encendieron su núcleo, y otros, planetas expulsados de su sistema original y capturados después por el cúmulo.
Dos hallazgos adicionales refuerzan esa hipótesis. El primero es un disco de material detectado alrededor de una de las enanas marrones más ligeras, lo que sugiere que allí podrían estar formándose planetas en torno a un objeto con masa de planeta. El segundo es una huella espectral todavía sin identificar, atribuida a un hidrocarburo, que solo aparece en las enanas marrones más frías y ligeras del censo. El equipo baraja la posibilidad de que estos cuerpos constituyan una clase espectral propia, distinta de la de las estrellas y los planetas conocidos.
Conviene mantener cierta prudencia: de los 39 candidatos identificados, solo 15 pasaron por el espectrógrafo, y la masa del resto sigue siendo una estimación basada únicamente en fotometría. La molécula detectada en el espectro todavía no tiene nombre asignado. El hallazgo se suma a otras observaciones recientes del propio telescopio, como la de un manto hasta 400 ºC más caliente bajo el sur de Marte, que también ha obligado a revisar supuestos previos sobre la formación de cuerpos planetarios.
La parte sólida del hallazgo es la detección en sí: nueve objetos subestelares nuevos confirmados en un cúmulo situado a mil años luz, con datos tomados entre 2022 y 2025. El siguiente paso del equipo será completar la espectroscopia de los candidatos todavía descartados, para averiguar hasta dónde puede bajar realmente el límite de masa de una estrella fallida.