Los astrónomos han detectado signos de moléculas orgánicas complejas, los precursores de los componentes básicos de la vida tal como la conocemos, en un disco de formación de planetas alrededor de una estrella distante. Los resultados implican que las semillas químicas de la vida se construyen en el espacio y luego se extienden a planetas jóvenes o recién formadores.
Usando el Atacama gran matriz milímetro/ submilímetro (Alma), un sistema de radiotelescopios en Chile, el equipo detectó rastros de 17 moléculas orgánicas complejas en el disco protoplanetario de V883 Orionisuna joven estrella ubicada a unos 1,305 años luz de distancia en la constelación de Orión.
V883 Orionis es una estrella infantil, o protostarque se estima que tiene solo 500,000 años, y está en la fase activa de la recolección de la masa y la formación de planetas. Si 0.5 millones de años parece antiguo, considere que nuestro sol de mediana edad se trata 4.6 mil millones años.
Las moléculas orgánicas complejas son moléculas que tienen más de cinco átomos, al menos una de las cuales es el carbono. Se les ha visto en sitios de estrella y formación de planeta previamente.
Sin embargo, los compuestos descubiertos alrededor de V883 Orionis incluyen las primeras detecciones tentativas de etilenglicol y glicolonitrilo, compuestos que se consideran precursores de los bloques de construcción de la vida. Por ejemplo, el glucolonitrilo es un precursor del aminoácidos glicina y alanina, así como la nucleobase adenina, uno de los bloques de construcción de ADN y ARN.
Por lo tanto, el hallazgo podría proporcionar un vínculo faltante en la historia de la evolución de las moléculas alrededor de los jóvenes estrellascontabilizando el período entre la formación inicial de estrellas y el crecimiento de los planetas en sus discos protoplanetarios circundantes.
«Nuestro hallazgo apunta a una línea recta de enriquecimiento químico y una creciente complejidad entre las nubes interestelares y los sistemas planetarios completamente evolucionados», líder del equipo, Abubakar Fadul, científicos del Instituto Max Planck de Astronomía (MPIA) en Alemania, dijo en un comunicado.
Una línea de ensamblaje químico cósmico
Las estrellas comienzan la vida cuando se agrupan con daño en vastas nubes de gas interestelar y polvo colapso bajo su propia gravedad. Esto crea una protostar que continúa recogiendo materia desde su sobre natal hasta que tenga suficiente masa para desencadenar el Fusión de hidrógeno a helio en su núcleo. Ese es el proceso nuclear que define qué estrella de secuencia principal es.
A medida que esto continúa, el material alrededor de la estrella en ciernes se aplana en una rosquilla de gas y polvo llamado disco protoplanetario, del cual surgirán los planetas.
La transición de Protostar a una joven estrella de secuencia principal es violenta, repleta de radiación intensa, gas conmocionado y gas que se expulsa del disco protoplanetario. Se cree que esto es perjudicial para la existencia continua de productos químicos complejos construidos durante las primeras etapas de la existencia del ProtoStar.
Esto ha llevado al desarrollo de un llamado «escenario de reinicio» que ve los productos químicos necesarios para la vida de la vida en etapas posteriores en la existencia del disco protoplanetario, como planetas, asteroidesy se forman cometas.
Sin embargo, el nuevo descubrimiento sugiere que este escenario de reinicio es innecesario.
«Ahora parece que lo contrario es cierto», dijo el miembro del equipo y científico de MPIA Kamber Schwarz. «Nuestros resultados sugieren que los discos protoplanetarios heredan moléculas complejas de etapas anteriores, y la formación de moléculas complejas puede continuar durante la etapa de disco protoplanetario».
El equipo teoriza que el período entre la fase prototelar energética y el establecimiento de un disco protoplanetario sería demasiado breve para que se formen moléculas orgánicas complejas en cantidades detectables. El resultado de esto es que las condiciones que predefinen los procesos biológicos pueden no estar restringidos a los sistemas planetarios individuales, pero pueden estar más extendidos.
Debido a que las reacciones químicas que crean moléculas orgánicas complejas proceden mejor en condiciones más frías, podrían ocurrir en polvo helado que luego se reúne para formar cuerpos grandes.
Eso significa que estas moléculas podrían permanecer ocultas en el polvo, la roca y el hielo en los sistemas planetarios jóvenes, solo accesible cuando la estrella central calienta esos materiales.
Esto es algo visto en nuestro propio sistema solar cuando cometas Desde la región externa de nuestro sistema planetario, pase cerca del sol, creando colas cometarias y halos llamados Comas.
Aunque V883 Orionis aún no ha alcanzado la masa necesaria para lograr la fusión nuclear, existe un mecanismo de calentamiento disponible en este sistema joven para que ocurra una descongelación similar: cuando el material cae a la estrella, facilitando su crecimiento, se activan explosiones de radiación intensa.
«Estos estallidos son lo suficientemente fuertes como para calentar el disco circundante en cuanto a entornos helados, liberando los productos químicos que hemos detectado», dijo Fadul.
Es apropiado que Alma, una matriz de 66 radiotelescopios ubicados en la región del desierto de Atacama en el norte de Chile, haya sido parte integral de sondear más profundamente en el disco alrededor de V883 Orionis. Fue esta matriz, después de todo, la primera vez que descubrió el línea de nieve de agua En el disco de V883 Orionis en 2016.
«Si bien este resultado es emocionante, todavía no hemos desenredado todas las firmas que encontramos en nuestros espectros», dijo Schwarz. «Los datos de mayor resolución confirmarán las detecciones de etilenglicol y glicolonitrilo y tal vez incluso revelan productos químicos más complejos que todavía no hemos identificado».
Fadul sugirió que los astrónomos necesitan mirar la luz de estrellas como V883 Orionis y su disco protoplanetario en otras longitudes de onda del espectro electromagnético para encontrar moléculas aún más evolucionadas.
«¿Quién sabe qué más podríamos descubrir?» Fadul concluyó.
La investigación del equipo está disponible como preimpresión en el repositorio de papel arxiv.
