Ciencias

Capullo estelar con moléculas orgánicas descubierto en el borde extremo de nuestra galaxia

Imagen artística conceptual de la protoestrella descubierta en el borde exterior de la Galaxia. Crédito: Universidad de Niigata

Por primera vez, los astrónomos han detectado una estrella recién nacida y el capullo circundante de moléculas orgánicas complejas en el borde de nuestra galaxia, que se conoce como la galaxia exterior extrema. El descubrimiento, que reveló la complejidad química oculta de nuestro Universo, aparece en un artículo en El diario astrofísico.

Científicos de la Universidad de Niigata (Japón), el Instituto Sinica de Astronomía y Astrofísica (Taiwán) y el Observatorio Astronómico Nacional de Japón utilizaron el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) en Chile para observar una estrella recién nacida (protoestrella) en la región WB89-789, ubicada en el borde exterior de la Galaxia. Se ha detectado una variedad de moléculas que contienen carbono, oxígeno, nitrógeno, azufre y silicio, incluidas moléculas orgánicas complejas que contienen hasta nueve átomos. Una protoestrella de este tipo, así como la cápsula asociada de gas molecular químicamente rico, se detectaron por primera vez en el borde de nuestra galaxia.

Las observaciones de ALMA revelan que varios tipos de moléculas orgánicas complejas como el metanol (CH3OH), etanol (CdosH5OH), formiato de metilo (HCOOCH3), dimetiléter (CH3Y3), formamida (NHdosCHO), propanonitrilo (CdosH5CN), etc., están presentes incluso en el entorno primordial de la galaxia exterior extrema. Estas moléculas orgánicas complejas actúan potencialmente como materias primas para moléculas prebióticas más grandes.

Radio Spectrum Extreme Outer Galaxy Protostar

Arriba: Espectro de radio de una protoestrella en el borde exterior de la Galaxia descubierto con ALMA. Abajo: distribuciones de emisión de radio Protostar. Emisiones de polvo, formaldehído (H2CO), radical etinilo (CCH), monosulfuro de carbono (CS), monóxido de azufre (SO), monóxido de silicio (SiO), acetonitrilo (CH3CN), formamida (NH2CHO), propanonitrilo (C2H5CN), formiato de metilo ( HCOOCH3), etanol (C2H5OH), acetaldehído (CH3CHO), agua deuterada (HDO) y metanol (CH3OH) se muestran como ejemplos. En el panel inferior derecho, se muestra una imagen infrarroja compuesta de 2 colores de la región circundante (rojo: 2,16 µm y azul: 1,25 µm, según los datos de 2MASS). Crédito: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), T. Shimonishi (Universidad de Nigata)

Curiosamente, la abundancia relativa de moléculas orgánicas complejas en este objeto recién descubierto se parece mucho a la que se encuentra en objetos similares dentro de la Galaxia. Las observaciones sugieren que las moléculas orgánicas complejas se forman con una eficiencia similar incluso en el borde de nuestra galaxia, donde el entorno es muy diferente del entorno solar.

Se cree que la parte exterior de nuestra galaxia todavía alberga un entorno primordial que existía en el momento más temprano de la formación de la galaxia. Las características ambientales de la galaxia exterior extrema, por ejemplo, baja abundancia de elementos pesados, poca o ninguna perturbación de los brazos espirales galácticos, son muy diferentes de las que se ven en la vecindad solar actual. Debido a sus características únicas, la galaxia del extremo exterior es un excelente laboratorio para estudiar la formación de estrellas y el medio interestelar en el entorno galáctico del pasado.

«Con ALMA, pudimos ver una estrella en formación y el capullo molecular a su alrededor en el borde de nuestra galaxia», dice Takashi Shimonishi, astrónomo de la Universidad de Niigata en Japón y autor principal del artículo. “Para nuestra sorpresa, existe una variedad de moléculas orgánicas complejas abundantes en el entorno primordial de la galaxia extrema exterior. Las condiciones interestelares para formar la complejidad química pueden haber persistido desde el comienzo de la historia del Universo ”, agrega Shimonishi.

“Estas observaciones revelaron que las moléculas orgánicas complejas se pueden formar de manera eficiente, incluso en entornos de metales bajos, como las regiones más externas de nuestra galaxia. Este descubrimiento proporciona una pieza importante del rompecabezas para comprender cómo se forman las moléculas orgánicas complejas en el Universo ”, dijo Kenji Furuya, astrónomo del Observatorio Astronómico Nacional de Japón y coautor del artículo.

Sin embargo, no está claro si esta complejidad química es común fuera de la Galaxia. Las moléculas orgánicas complejas son de especial interés porque algunas de ellas están conectadas a moléculas prebióticas formadas en el espacio. El equipo planea observar más regiones de formación estelar en el futuro y espera aclarar si los sistemas químicamente ricos, como se ve en nuestro Sistema Solar, son omnipresentes a lo largo de la historia del Universo.

Referencia: «La detección de un núcleo molecular caliente en la galaxia exterior extrema» por Takashi Shimonishi, Natsuko Izumi, Kenji Furuya y Chikako Yasui, 1 de diciembre de 2021, El diario astrofísico.
DOI: 10.3847 / 1538-4357 / ac289b

Este trabajo cuenta con el apoyo de una subvención de la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia (19H05067, 21H00037, 21H01145).

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Prudencia Febo

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