Descubren moléculas orgánicas complejas a 500 años luz de la Tierra

El telescopio espacial James Webb ha detectado partículas orgánicas complejas en una estrella en formación que se encuentra a 505,5 años luz de la Tierra. Esas moléculas pueden ser precursoras de las moléculas prebióticas y sugieren que la protoestrella está en proceso de formación de planetas.

El telescopio espacial infrarrojo James Webb ha detectado de forma fiable una serie de moléculas orgánicas, incluidas las complejas, en la composición de las partículas de hielo presente en el núcleo una protoestrella (una estrella en la etapa inicial de su formación) denominada IRAS 15398-3359.

La protoestrella produce las llamadas moléculas de carbono complejas, como el etanol y el acetaldehído. Los compuestos que está produciendo podrían ser los componentes básicos de futuros planetas: indicarían que IRAS 15398-3359 está en proceso de formación de planetas. La preimpresión del trabajo se encuentra publicada en el repositorio de artículos científicos arXiv.org.

Una molécula orgánica es un compuesto químico que contiene carbono, formando enlaces carbono-carbono y carbono-hidrógeno. Diferentes tipos de moléculas orgánicas están presentes por todo el universo.

La naturaleza de las moléculas orgánicas complejas en las protoestrellas jóvenes sigue siendo una de las preguntas importantes en astroquímica y en las teorías que describen los mecanismos de formación estelar.

Precursoras de vida

Estas moléculas, que constan de seis o más átomos, pueden ser las precursoras de las moléculas prebióticas que sentaron las bases para el surgimiento de la vida en la Tierra.

Anteriormente, las moléculas orgánicas complejas se han encontrado en fase gaseosa en los núcleos de protoestrellas, ya fueran de grande o pequeña masa.

Además, también se han encontrado en pequeños cuerpos del sistema solar, como los cometas, y en algunos casos, el contenido de moléculas orgánicas complejas coincide con el contenido presente en los núcleos de las protoestrellas.

Se cree que estos compuestos se forman en la capa superficial de granos de polvo helado dentro de las protoestrellas. Por este motivo, el estudio de la composición química y de los procesos que ocurren en el interior de las protoestrellas, permite caracterizar la composición química de los discos protoplanetarios formados alrededor de estrellas jóvenes, en los que se forman los planetas.

A 505 años luz de la Tierra

Un equipo de astrónomos dirigido por Klaus M. Pontoppidan, del Space Telescope Science Institute en Maryland, presentó los resultados de las primeras observaciones espectroscópicas del observatorio espacial James Webb bajo el programa CORINOS (COMs ORigin Investigated by the Next Generation Observatory in Space).

Su objetivo era una protoestrella de clase 0 muy joven, IRAS 15398-3359, que se encuentra en la nube molecular Lupus 1 a una distancia de 505,5 años luz de la Tierra.

Las observaciones anteriores revelaron la presencia de un disco protoplanetario. La clase 0 significa que la estrella todavía está muy fría (la temperatura bolométrica es de unos 43,2 Kelvin) y rodeada por una nube de gas y polvo.

Las observaciones se realizaron el 20 de julio de 2022 utilizando el instrumento MIRI (Mid-InfraRed Instrument) en el rango del infrarrojo medio, del telescopio James Webb.

Enorme potencial tecnológico

Los investigadores registraron la emisión de vapor de agua caliente y monóxido de carbono gaseoso, lo que indica la presencia de un disco circunestelar.

Detectaron de forma fiable varios tipos de partículas de hielo que contenían agua, metano, amoníaco, dióxido de carbono, entre otros componentes.

Esta composición puede atribuirse a especies de hielo comunes, pero también a contribuciones de especies orgánicas más complejas, escriben los investigadores en su artículo.

Las imágenes resultantes muestran una estructura bipolar colimada (con rayos de luz paralelos entre sí) que consta de cuatro capas, que es una de las salidas de materia de la protoestrella. puede estar a punto de dar a luz a un planeta

Los científicos señalan que estos resultados muestran el enorme potencial del instrumento MIRI para estudiar la composición de los discos protoplanetarios y el núcleo de las protoestrellas.

Referencia

CORINOS I: JWST/MIRI Spectroscopy and Imaging of a Class 0 protostar IRAS 15398-3359

. Yao-Lun Yang et al. arXiv:2208.10673v1