Космический телескоп «Джеймс Уэбб» осуществил новые наблюдения за областью звездообразования IC 348, находящейся в созвездии Персея. В ходе этих наблюдений были обнаружены коричневые карлики с массой, составляющей всего две массы Юпитера, что эквивалентно 0,19% от солнечной массы. Эти объекты являются самыми маломассивными из когда-либо зафиксированных и бросают вызов современным представлениям о формировании звёзд.

Область звездообразования IC 348 расположена относительно недалеко от Земли – приблизительно в тысяче световых лет. В этой области холодные облака молекулярного водорода сжимаются, приводя к рождению объектов различной массы: начиная от массивных звёзд, которые в будущем станут сверхновыми, и заканчивая наиболее распространёнными звёздами малой массы, обладающими продолжительным жизненным циклом. Существует установленная нижняя граница массы для формирования звёзд: для запуска устойчивого горения водорода в ядре объекта его масса должна составлять не менее 8% от массы Солнца. Объекты с меньшей массой классифицируются как коричневые карлики – тела, формирующиеся подобно звёздам, но не способные инициировать термоядерную реакцию.

Оставалось неясным, насколько минимальными могут быть массы формирующихся звёзд. Первичные наблюдения с использованием телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) в области IC 348 в 2022 году выявили несколько потенциальных кандидатов с массами от 3 до 4 масс Юпитера. Впоследствии, та же команда исследователей провела более детальный анализ данных. В 2024 году камера NIRCam запечатлела обширный участок области в ближнем инфракрасном диапазоне, позволяя наблюдать излучение молодых коричневых карликов и новорожденных звёзд. На основе цветовых характеристик и яркости были отобраны наиболее перспективные объекты, после чего в 2025 году спектрограф NIRSpec выполнил спектроскопическое исследование для уточнения их масс.

Наиболее значимым результатом стало обнаружение коричневых карликов с массой всего в 2 массы Юпитера. Это событие не просто устанавливает новый рекорд; оно ставит под сомнение существующие модели, которые ранее не предсказывали возможность формирования столь лёгких объектов посредством коллапса молекулярных облаков.

Один из этих рекордно маломассивных карликов преподнёс дополнительный сюрприз: в его спектре были зафиксированы признаки наличия околозвёздного диска. Это указывает на потенциальную возможность формирования планет вокруг объекта, обладающего массой, сопоставимой с планетой – довольно редкая ситуация, когда спутниковая система может возникнуть вокруг тела, которое само по массе близко к гигантской планете.

Дополнительным интересным наблюдением, обнаруженным при анализе спектральных данных, стала специфическая особенность, связанная с наличием углеводородов в атмосфере. Ранее подобные признаки фиксировались исключительно у коричневых карликов с наименьшей массой. Теперь, благодаря расширенной выборке объектов с рекордными значениями масс, авторы предполагают возможность выделения для них отдельной спектральной классификации.

Сам снимок IC 348 представляет собой ценный визуальный материал. В правой верхней части изображения расположена плотная группа протозвёзд, многие из которых окружены объектами Хербига-Аро: светящимися структурами, формирующимися в результате взаимодействия струй растущих звёзд с окружающим газом и пылью. Горизонтально вытянутый узкий объект в этой же области – HH 797, двойная протозвезда, характеризующаяся почти параллельными выбросами вещества. Чуть правее можно различить объект HH 211 с тонкими джетами и широкими выбросами.

Полученные данные были собраны в рамках программы наблюдений «Джеймса Уэбба» под номером 4866. Помимо поиска объектов звездообразования с минимальной массой, задачами программы также заявлены сопоставление количества планетных тел в различных областях звездообразования и изучение природы углеводородной спектральной особенности у коричневых карликов с наименьшей массой.