Lucas Cieza, astrónomo del Núcleo en UDP, junto a un equipo de investigadores observaron con claridad moléculas que constituyen los componentes básicos de la vida.
Gracias a ALMA, un equipo de astrónomos detectó varias moléculas orgánicas complejas alrededor de la joven estrella V883 Ori. Tras una erupción repentina la estrella empezó a liberar moléculas presentes en el material helado del protoplanetary disco protoplanetario. La composición química del disco es similar a la de los cometas del Sistema Solar actual. La sensibilidad de ALMA permite a los astrónomos reconstruir la evolución de las moléculas orgánicas desde el nacimiento del Sistema Solar hasta los objetos que vemos hoy.
El equipo de investigación dirigido por Jeong-Eun Lee (Universidad Kyung Hee en Korea) usó el Atacama Large Millimeter/submillimeter(ALMA) para detectar moléculas orgánicas complejas como el metanol (CH3OH), la acetona (CH3COCH3), el acetaldehído (CH3CHO), el formiato de metilo (CH3OCHO) y el acetonitrilo (CH3CN). Esta es la primera vez que se detectan la mayoría de estas moléculas de manera fehaciente en una región de formación planetaria, o disco protoplanetario. Los resultados fueron publicados en la prestigiosa revista Nature Astronomy, durante el mes de febrero.
Protoplanetary Los discos protoplanetarios contienen partículas de polvo de apenas unos micrómetros que se encuentran cubiertas de moléculas congeladas y forman bolas de nieve, y eventualmente objetos más grandes, como cometas. La repentina erupción de V883 Ori Ori está ahora calentando el disco y sublimando el hielo, que libera moléculas orgánicas en forma de gas. En un disco de este tipo, la región donde la temperatura alcanza el nivel de sublimación del agua se conoce como línea de nieve. El radio de las líneas de nieve suele ser de algunas unidades astronómicas (UA, la distancia que separa la Tierra del Sol) alrededor de estrellas jóvenes y comunes, pero en las estrellas que hacen erupción pueden alcanzar 10 veces ese tamaño.
El hielo, junto con las moléculas orgánicas congeladas, podría guardar una estrecha relación con el surgimiento de la vida en los planetas. En nuestro Sistema Solar, los cometas acaparan la atención debido a la gran cantidad de componentes congelados que transportan. Por ejemplo, la famosa sonda Rosetta, de la Agencia Espacial Europea, detectó una rica composición química orgánica alrededor del cometa Churyumov–Gerasimenko. Se cree que los cometas se formaron en las regiones frías y más lejanas del proto-Sistema Solar, donde las moléculas estaban atrapadas en el hielo. El estudio de la composición química del hielo en protoplanetary los discos protoplanetarios está relacionado con el estudio del origen de las moléculas orgánicas en los cometas y del origen de los componentes básicos de la vida.
“Earth-like planets are formed mainly from water-poor materials in the inner regions of the protoplanetary disk but can become habitable if water and organic molecules are transported to their surfaces by comets formed on the outer regions of the disk, beyond the so-called ‘snow or ice line’, where the temperature is low enough for the formation of water ice” explains Lucas CiezaLucas Cieza, astrónomo en UDP’s y parte del equipo de investigación. “Las Moléculas Orgánicas Complejas, que son las semillas del material prebiótico y los precursores de aminoácidos y azúcares, se forman en las superficies de cometas, pero no se pueden detectar desde la Tierra a menos que los cometas se evaporen y estas moléculas sean detectadas en forma de gas”.
Gracias a la aguda visión de ALMA y de la línea de nieve expandida por la erupción de la estrella, los astrónomos pudieron observar la distribución espacial del metanol y del acetaldehído. La distribución de estas moléculas forma un anillo con un radio de 60 UA, el doble de la órbita de Neptuno. Los investigadores dan por sentado que, dentro de este anillo, las moléculas son invisibles debido a que son oscurecidas por el denso material, y fuera de él son invisibles porque están congeladas.
“In 2016, we discovered that a drastic increase in the brightness of the young star V883 Orionis , una especie de explosión estelar, produjo un recalentamiento de la zona interna del disco y, de esa forma, alejó la línea de hielo a una distancia mucho mayor de lo normal para una protoestrella , permitiendo observarla por primera vez[1]. Observando el mismo protoplanetary disk with ALMA, we could now detect, also for the first time, a large number of Complex Organic Molecules released from the comets evaporated by this stellar explosion”, explains CiezaCieza, quién actualmente dirige el nuevo doctoradoen Astrofísica de la Universidad Diego Portales.
V883 Ori es una joven estrella ubicada a unos 1.300 años luz de la Tierra que está experimentando una erupción Orionis de tipo FU Orionis: un aumento repentino del brillo debido a un intenso chorro de material que fluye del disco a la estrella. Estos chorros generalmente no duran más de 100 años, de ahí que sean tan escasas las oportunidades para observarlos. Sin embargo, como la mayoría de las estrellas jóvenes experimentan erupción Orierupciones de tipo FU Ori durante algún período de su juventud, los astrónomos esperan poder determinar la composición química del circumstellar hielo a lo largo de su evolución.
[1] https://www.eso.org/public/chile/news/eso1626/
Más información: ALMA press