Capullo estelar con moléculas orgánicas en el borde de nuestra galaxia
Comunicados de Prensa

Capullo estelar con moléculas orgánicas en el borde de nuestra galaxia

1 diciembre, 2021 / Tiempo de lectura: 6 minutes

Artículo Científico

Por primera vez, un equipo científico ha 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 de The Astrophysical Journal.

Científicos y científicas de la Universidad de Niigata (Japón), el Instituto Academia 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 extremo exterior de la galaxia. Se detectó una variedad de moléculas portadoras de carbono, oxígeno, nitrógeno, azufre y silicio, incluidas moléculas orgánicas complejas que contienen hasta nueve átomos. Una protoestrella de este tipo, así como el capullo asociado de gas molecular químicamente rico, fueron detectados por primera vez en el borde de nuestra galaxia.

Las observaciones de ALMA revelan que varios tipos de moléculas orgánicas complejas, como metanol (CH3OH), etanol (C2H5OH), formiato de metilo (HCOOCH3), dimetiléter (CH3OCH3), formamida (NH2CHO), propanonitrilo (C2H5CN), etc., están presentes incluso en el entorno primordial de la galaxia exterior extrema. Estas moléculas orgánicas complejas actúan potencialmente como materia prima para moléculas prebióticas más grandes.

Curiosamente, la abundancia relativa de moléculas orgánicas complejas en este objeto recién descubierto se asemeja notablemente a lo que se encuentra en objetos similares en el interior 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 existente en la vecindad solar.

Se cree que la parte exterior de nuestra galaxia todavía alberga un entorno primordial que existió en la época temprana de formación de galaxias. Las características ambientales de la galaxia exterior extrema, por ejemplo, baja abundancia de elementos pesados, pequeña 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 exterior extrema es un excelente laboratorio para estudiar la formación de estrellas y el medio interestelar en el pasado entorno galáctico.

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

«Estas observaciones han revelado que las moléculas orgánicas complejas se pueden formar de manera eficiente incluso en entornos de baja metalicidad como las regiones más externas de nuestra galaxia. Este hallazgo proporciona una pieza importante del rompecabezas para comprender cómo se forman las moléculas orgánicas complejas en el Universo», dice Kenji Furuya, astrónomo del Observatorio Astronómico Nacional de Japón y coautor del artículo.

Sin embargo, todavía no está claro si tal complejidad química es común en la parte exterior 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 un mayor número de regiones de formación de estrellas 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.

Información adicional

Estos resultados de observación se publicaron como Takashi Shimonishi et al. «La detección de un núcleo molecular caliente en el extremo exterior de la galaxia» en el Astrophysical Journal el 1 de diciembre de 2021 (doi: 10.3847 / 1538-4357 / ac289b).

Este trabajo está apoyado por una subvención de la Sociedad Japonesa para la promoción de la ciencia (19H05067, 21H00037, 21H01145).

El comunicado de prensa original fue publicado por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ), socio de ALMA en nombre de Asia del Este.

El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una asociación entre el Observatorio Europeo Austral (ESO), la Fundación Nacional de Ciencia de EE. UU. (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS) en cooperación con la República de Chile. ALMA es financiado por ESO en representación de sus estados miembros, por NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigaciones de Canadá (NRC) y el Ministerio de Ciencia y Tecnología de Taiwán (MOST), y por NINS en cooperación con la Academia Sinica (AS) de Taiwán y el Instituto de Ciencias Astronómicas y Espaciales de Corea del Sur (KASI).

La construcción y las operaciones de ALMA son conducidas por ESO en nombre de sus estados miembros; por el Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO), gestionado por Associated Universities, Inc. (AUI), en representación de Norteamérica; y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) en nombre de Asia del Este. El Joint ALMA Observatory (JAO) tiene a su cargo la dirección general y la gestión de la construcción, así como la puesta en marcha y las operaciones de ALMA.

Imágenes

Arriba: Espectro de radio de una protoestrella en el extremo exterior de la Galaxia descubierto con ALMA. Abajo: Distribuciones de las emisiones de radio de la protoestrella. Emisiones de polvo, formaldehído (H2CO), etinilradical (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 compuesta de infrarrojos de 2 colores de la región circundante (rojo: 2,16 m y azul: 1,25 m, según datos de 2MASS). Crédito: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), T. Shimonishi (Universidad de Niigata)
Arriba: Espectro de radio de una protoestrella en el extremo exterior de la Galaxia descubierto con ALMA. Abajo: Distribuciones de las emisiones de radio de la protoestrella. Emisiones de polvo, formaldehído (H2CO), etinilradical (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 compuesta de infrarrojos de 2 colores de la región circundante (rojo: 2,16 m y azul: 1,25 m, según datos de 2MASS). Crédito: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), T. Shimonishi (Universidad de Niigata)
Imagen de artista de la protoestrella descubierta en el extremo exterior de la Galaxia. Crédito: Universidad de Niigata
Imagen de artista de la protoestrella descubierta en el extremo exterior de la Galaxia. Crédito: Universidad de Niigata

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