Un capullo estelar con moléculas orgánicas descubierto en el extremo más alejado de nuestra galaxia.

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, conocida como la galaxia lejana. El descubrimiento, que reveló la complejidad química oculta de nuestro Universo, aparece en un artículo de El diario de astrofísica.

Científicos de la Universidad de Niigata (Japón), el Instituto de Astronomía y Astrofísica de la Academia Sinica (Taiwán) y el Observatorio Astronómico Nacional de Japón utilizaron la gran rejilla milimétrica / submilimétrica de Atacama (ALMA) en Chile para observar una estrella recién nacida (protoestrella) en la región WB89-789, ubicada en el extremo 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, junto con el capullo asociado de gas molecular químicamente rico, se ha detectado 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 (C₂H₅OH), formiato de metilo (HCOOCH₃), dimetiléter (CH₃Y₃), formamida (NH₂CHO), propanonitrilo (C₂H₅CN), etc., están presentes incluso en el entorno primordial de la galaxia extrema exterior. Estas moléculas orgánicas complejas actúan potencialmente como materia prima para moléculas prebióticas más grandes.

a

Arriba: Espectro de radio de una protoestrella en el extremo exterior de la Galaxia descubierto con ALMA. Abajo: Distribuciones de las transmisiones de radio de la protoestrella. 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 compuesta de infrarrojos de 2 colores de la región circundante (rojo: 2,16 my azul: 1,25 m, según datos de 2MASS). Crédito: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), T. Shimonishi (Universidad de Niigata)

Curiosamente, la abundancia relativa de moléculas orgánicas complejas en este objeto recién descubierto parece notablemente similar a lo que se encuentra en objetos similares en la Galaxia Interior. Las observaciones sugieren que se están formando moléculas orgánicas complejas 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 aún alberga un entorno primordial que existía cuando las galaxias comenzaron a formarse. Las características ambientales del extremo exterior de la Galaxia, por ejemplo, una baja abundancia de elementos pesados, poca o ninguna perturbación de los brazos espirales galácticos, son muy diferentes a las observadas en la vecindad solar actual. Debido a sus características únicas, el extremo exterior de la Galaxia 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 y abundantes en el entorno primordial de la galaxia extrema exterior. Las condiciones interestelares para la formación de la complejidad química pueden haber persistido desde el comienzo de la historia del Universo ”, agrega Shimonishi.

“Estas observaciones han revelado que se pueden formar moléculas orgánicas complejas de manera eficiente incluso en entornos de baja metalicidad, como las regiones más remotas de nuestra galaxia. Este descubrimiento 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, aún no está claro si tal complejidad química es común en la parte exterior de la Galaxia. Las moléculas orgánicas complejas son de particular interés, ya que algunas de ellas están ligadas 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 en 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 de astrofísica.
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).