Une image de Webb révèle de minuscules naines brunes dans IC 348

La vaste vue du télescope spatial James Webb sur la pouponnière stellaire IC 348 a permis de mettre au point sur certains de ses plus petits habitants. Le panorama, décrit par Live Science, montre de jeunes étoiles, des nuages lumineux et des protoétoiles actives dans une région située à environ 1,000 années-lumière, dans la constellation de Persée.

L’image fait partie des plus grands panoramas publiés par Webb à ce jour. Au-delà de sa vue d’ensemble de la formation stellaire, elle présente des objets qui se trouvent à la frontière incertaine entre les planètes et les étoiles : les naines brunes. Des observations de suivi ont permis d’identifier neuf membres sous-stellaires du jeune amas jusque-là inconnus, dont l’un aurait une masse estimée à environ deux fois celle de Jupiter.

Un laboratoire proche pour la formation des étoiles

IC 348 est l’une des pouponnières stellaires les plus proches de la Terre. Dans la vue de Webb en proche infrarouge, la région apparaît comme un champ stratifié de gaz et de poussière sombres et illuminés, parsemé de jeunes étoiles. La concentration la plus brillante se trouve près du centre du panorama, où plusieurs étoiles produisent les aigrettes de diffraction nettes caractéristiques de l’optique de Webb.

Le nuage n’est pas simplement une toile de fond paisible. Dans sa partie supérieure droite, des protoétoiles continuent d’accumuler de la matière et projettent des flots de gaz dans leur environnement. Ces écoulements illuminent certaines parties de la pouponnière et créent des structures connues sous le nom d’objets de Herbig-Haro. Les jets peuvent s’étendre sur des milliers de milliards de miles, même si, dans le panorama complet, ils n’occupent qu’une petite partie de la scène.

La proximité de la région la rend utile pour étudier la formation des étoiles et des objets apparentés. Les étoiles naissent lorsque des nuages de gaz et de poussière s’effondrent sous l’effet de la gravité. À mesure que la matière devient plus dense, la région centrale peut se réchauffer et finalement amorcer le processus de fusion nucléaire qui alimente une étoile.

Des objets entre planètes et étoiles

Les naines brunes connaissent des débuts similaires, mais elles n’accumulent pas suffisamment de masse pour que leur cœur puisse entretenir la fusion de l’hydrogène. Elles sont donc plus massives que des planètes géantes comme Jupiter, tout en n’atteignant pas les conditions physiques associées aux étoiles ordinaires.

Leur position entre ces deux catégories les rend importantes pour les astronomes qui étudient les limites de la formation stellaire. Les plus petits spécimens pourraient aider à déterminer si le même processus d’effondrement peut produire des objets ne possédant que quelques fois la masse de Jupiter, ou si certains doivent se former d’une autre manière.

Pour rechercher des objets dans IC 348, les chercheurs ont utilisé la caméra proche infrarouge de Webb, ou NIRCam, en 2024. Cette étude a produit 39 candidates naines brunes. En 2025, le spectrographe proche infrarouge de Webb, connu sous le nom de NIRSpec, a examiné la lumière de 15 de ces candidates. Les travaux spectroscopiques ont confirmé que neuf d’entre elles étaient de nouveaux membres sous-stellaires de l’amas.

La masse de l’objet confirmé le moins lumineux a été estimée à environ deux fois celle de Jupiter. Live Science a rapporté qu’il s’agit des naines brunes les moins massives découvertes à ce jour. Leur découverte ne permet pas de déterminer quelle peut être la masse minimale d’une naine brune, mais elle fournit aux chercheurs un nouveau groupe d’objets avec lequel étudier cette question.

Une seconde vue en rayons X

Le panorama de Webb illustre également plusieurs phases de l’évolution stellaire à la fois. De jeunes étoiles matures se détachent sur le nuage, tandis que des protoétoiles restent enfouies dans la poussière et propulsent des jets à travers la matière environnante. Cette combinaison permet aux astronomes d’examiner à la fois la structure générale de la pouponnière et l’activité qui s’y déroule.

La région a également été observée à des longueurs d’onde dépassant la gamme infrarouge de Webb. L’observatoire Chandra de la NASA a récemment capturé IC 348 en rayons X, montrant la pouponnière stellaire et d’autres sources cosmiques dans une lumière violette. La comparaison des deux vues peut révéler différentes caractéristiques d’un même environnement : Webb suit la lueur infrarouge des étoiles, de la poussière et des systèmes en formation, tandis que Chandra enregistre les émissions de rayons X de haute énergie.

Ensemble, ces observations font d’IC 348 bien plus qu’un paysage astronomique saisissant. Elles offrent un cadre proche dans lequel les astronomes peuvent étudier comment naissent les étoiles, comment les jets protostellaires façonnent leur environnement et comment apparaissent des objets ne possédant qu’un petit nombre de masses joviennes.