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    La línea de nieve en retirada revela moléculas orgánicas alrededor de una estrella joven

    La distribución del polvo se muestra en naranja y la distribución del metanol, una molécula orgánica, se muestra en azul. Crédito:ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Lee y otros V883Ori

    Los astrónomos que utilizan ALMA han detectado moléculas orgánicas complejas alrededor de la joven estrella V883 Ori. Un estallido repentino de esta estrella está liberando moléculas de los compuestos helados en el disco formador de planetas. La composición química del disco es similar a la de los cometas del sistema solar moderno. Las observaciones sensibles de ALMA permiten a los astrónomos reconstruir la evolución de las moléculas orgánicas desde el nacimiento del sistema solar hasta los objetos que vemos hoy.

    El equipo de investigación dirigido por Jeong-Eun Lee (Universidad Kyung Hee, Corea) utilizó Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) para detectar moléculas orgánicas complejas, incluido el metanol (CH 3 OH), acetona (CH 3 COCHE 3 ), acetaldehído (CH 3 CHO), formiato de metilo (CH 3 OCHO), y acetonitrilo (CH 3 CN). Esta es la primera vez que se detecta de forma inequívoca acetona en una región de formación de planetas o en un disco protoplanetario.

    Varias moléculas están congeladas en hielo alrededor de partículas de polvo del tamaño de un micrómetro en discos protoplanetarios. V883 El repentino estallido de Ori está calentando el disco y sublimando el hielo, que libera las moléculas en gas. La región en un disco donde la temperatura alcanza la temperatura de sublimación de las moléculas se llama "línea de nieve". Los radios de las líneas de nieve son unas pocas unidades astronómicas (au) alrededor de estrellas jóvenes normales, sin embargo, se agrandan casi 10 veces alrededor de las estrellas en explosión.

    "Es difícil obtener imágenes de un disco en la escala de unas pocas au con los telescopios actuales, "dijo Lee." Sin embargo, alrededor de una estrella explosiva, el hielo se derrite en un área más amplia del disco y es más fácil ver la distribución de moléculas. Estamos interesados ​​en la distribución de moléculas orgánicas complejas como los componentes básicos de la vida ".

    La parte exterior del disco está fría y las partículas de polvo están cubiertas de hielo. ALMA detectó varias moléculas orgánicas complejas alrededor de la línea de nieve del agua en el disco. Crédito:Observatorio Astronómico Nacional de Japón

    Hielo, incluyendo moléculas orgánicas congeladas, podría estar estrechamente relacionado con el origen de la vida en los planetas. En nuestro sistema solar, los cometas son el centro de atención debido a sus ricos compuestos helados. Por ejemplo, Rosetta, el legendario explorador de cometas de la Agencia Espacial Europea, encontró una rica química orgánica alrededor del cometa Churyumov-Gerasimenko. Se cree que los cometas se formaron en la región exterior más fría del sistema proto-solar, donde las moléculas estaban contenidas en hielo. El sondeo de la composición química del hielo en los discos protoplanetarios está directamente relacionado con el sondeo del origen de las moléculas orgánicas en los cometas. y el origen de los componentes básicos de la vida.

    Gracias a la visión nítida de ALMA y la línea de nieve agrandada debido al estallido de la estrella, los astrónomos obtuvieron la distribución espacial de metanol y acetaldehído. La distribución de estas moléculas tiene una estructura anular con un radio de 60 au, que es el doble del tamaño de la órbita de Neptuno. Los investigadores asumen que dentro de este anillo las moléculas son invisibles porque están oscurecidas por un material espeso y polvoriento. y son invisibles fuera de este radio porque están congelados en hielo.

    "Dado que los planetas rocosos y helados están hechos de material sólido, la composición química de los sólidos en los discos es de especial importancia. Un arrebato es una oportunidad única para investigar nuevos sublimas, y así la composición de los sólidos, "dice Yuri Aikawa de la Universidad de Tokio, miembro del equipo de investigación.

    Ilustración esquemática de la composición de discos protoplanetarios en estado normal y fase de explosión. V883 Ori está experimentando un estallido de FU Orionis y el aumento en la temperatura del disco empuja la línea de nieve hacia afuera, haciendo que varias moléculas contenidas en el hielo se liberen en gas. Crédito:Observatorio Astronómico Nacional de Japón

    V883 Ori es una estrella joven ubicada a 1300 años luz de distancia de la Tierra. Esta estrella está experimentando un estallido de tipo FU Orionis, un aumento repentino de la luminosidad debido al estallido de un torrente de material que fluye desde el disco a la estrella. Estos arrebatos duran solo del orden de 100 años. Por lo tanto, la posibilidad de observar una explosión es bastante rara. Sin embargo, Dado que las estrellas jóvenes con una amplia gama de edades experimentan explosiones de FU Ori, los astrónomos esperan poder rastrear la composición química del hielo a lo largo de la evolución de las estrellas jóvenes.

    Estos resultados de observación se publican como Lee et al. "La composición de hielo en el disco alrededor de V883 Ori revelada por su estallido estelar" en Astronomía de la naturaleza el 4 de febrero 2019.


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