ALMA Descubre Moléculas Orgánicas Sorprendentemente Complejas En Una Galaxia Cercana

Los embriones estelares en una galaxia cercana contienen moléculas orgánicas complejas

Los astrónomos que utilizan ALMA han descubierto “huellas dactilares” químicas de metanol, éter dimetílico y formiato de metilo en la Gran Nube de Magallanes. Las dos últimas moléculas son las moléculas orgánicas más grandes jamás detectadas de manera concluyente fuera de la Vía Láctea. La imagen del infrarrojo lejano de la izquierda muestra la galaxia completa. La imagen ampliada muestra la región de formación de estrellas observada por ALMA. Es una combinación de datos de infrarrojo medio de Spitzer y datos visibles (H-alfa) del telescopio Blanco de 4 metros. Crédito: NRAO / AUI / NSF; ALMA (ESO / NAOJ / NRAO); Herschel / ESA; NASA / JPL-Caltech; NOAO

La galaxia enana cercana conocida como la Gran Nube de Magallanes (LMC) es un lugar químicamente primitivo.

A diferencia del Vía láctea , esta colección semiespiral de unas pocas decenas de miles de millones de estrellas carece de la rica abundancia de elementos pesados ​​de nuestra galaxia, como carbono, oxígeno y nitrógeno. Con tal escasez de elementos pesados, los astrónomos predicen que el LMC debería contener una cantidad comparativamente insignificante de moléculas complejas basadas en carbono. Las observaciones anteriores de la LMC parecen apoyar ese punto de vista.

Nuevas observaciones con Atacama Large Millimeter / submillimeter Array ( ALMA ), sin embargo, han descubierto las “huellas dactilares” químicas sorprendentemente claras de las moléculas orgánicas complejas metanol, dimetiléter y formiato de metilo. Aunque observaciones anteriores encontraron indicios de metanol en el LMC, los dos últimos son hallazgos sin precedentes y se erigen como las moléculas más complejas jamás detectadas de manera concluyente fuera de nuestra galaxia.

Los astrónomos descubrieron el tenue “brillo” de longitud de onda milimétrica de las moléculas que emana de dos densos embriones formadores de estrellas en la LMC, regiones conocidas como “núcleos calientes”. Estas observaciones pueden proporcionar información sobre la formación de moléculas orgánicas igualmente complejas al principio de la historia del universo.

“A pesar de que la Gran Nube de Magallanes es uno de nuestros compañeros galácticos más cercanos, esperamos que comparta alguna extraña similitud química con galaxias jóvenes y distantes del universo temprano”, dijo Marta Sewiło, astrónoma de NASA Goddard Space Flight Center en Greenbelt, Maryland, y autor principal de un artículo que aparece en Astrophysical Journal Letters.

Los astrónomos se refieren a esta falta de elementos pesados ​​como “baja metalicidad”. Se necesitan varias generaciones de nacimiento y muerte de estrellas para sembrar generosamente una galaxia con elementos pesados, que luego se incorporan a la próxima generación de estrellas y se convierten en los componentes básicos de nuevos planetas.

“Las galaxias jóvenes y primordiales simplemente no tuvieron tiempo suficiente para enriquecerse tanto químicamente”, dijo Sewiło. “Las galaxias enanas como la LMC probablemente conservaron esta misma estructura juvenil debido a sus masas relativamente bajas, lo que frena severamente el ritmo de formación de estrellas”.

“Debido a su baja metalicidad, la LMC ofrece una ventana a estas galaxias adolescentes tempranas”, señaló Remy Indebetouw, astrónomo del Observatorio Nacional de Radioastronomía en Charlottesville, Virginia, y coautor del estudio. “Los estudios de formación de estrellas de esta galaxia proporcionan un trampolín para comprender la formación de estrellas en el universo temprano”.

Los astrónomos centraron su estudio en la región de formación estelar N113 en la LMC, que es una de las regiones más masivas y ricas en gas de la galaxia. Las observaciones anteriores de esta área con el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA y el Observatorio Espacial Herschel de la ESA revelaron una concentración sorprendente de objetos estelares jóvenes, protoestrellas que recién han comenzado a calentar sus viveros estelares, lo que hace que brillen intensamente en luz infrarroja. Al menos una parte de esta formación estelar se debe a un efecto dominó, donde la formación de estrellas masivas desencadena la formación de otras estrellas en la misma vecindad general.

Sewiło y sus colegas utilizaron ALMA para estudiar varios objetos estelares jóvenes en esta región para comprender mejor su química y dinámica. Los datos de ALMA revelaron sorprendentemente las firmas espectrales reveladoras del éter dimetílico y el formiato de metilo, moléculas que nunca se han detectado tan lejos de la Tierra.

Las moléculas orgánicas complejas, aquellas con seis o más átomos, incluido el carbono, son algunos de los componentes básicos de las moléculas que son esenciales para la vida en la Tierra y, presumiblemente, en otras partes del universo. Aunque el metanol es un compuesto relativamente simple en comparación con otras moléculas orgánicas, no obstante es esencial para la formación de moléculas orgánicas más complejas, como las que ALMA observó recientemente, entre otras.

Si estas moléculas complejas pueden formarse fácilmente alrededor de las protoestrellas, es probable que duren y se conviertan en parte de los discos protoplanetarios de los sistemas estelares jóvenes. Es probable que tales moléculas fueron entregadas a la Tierra primitiva por cometas y meteoritos, lo que ayudó a impulsar el desarrollo de la vida en nuestro planeta.

Los astrónomos especulan que dado que se pueden formar moléculas orgánicas complejas en entornos químicamente primitivos como el LMC, es posible que el marco químico de la vida haya surgido relativamente temprano en la historia del universo.

Publicación: Marta Sewiło, et al., “La detección de núcleos calientes y moléculas orgánicas complejas en la Gran Nube de Magallanes”, Astrophysical Journal Letters, 2018; doi: 10.3847 / 2041-8213 / aaa079

Añadir un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *