Los campos magnéticos juegan un papel importante en los lugares donde nacen la mayoría de las estrellas masivas. Esta ilustración muestra los alrededores de una estrella masiva en formación, y las regiones brillantes donde se pueden encontrar señales de radio de metanol. Los puntos brillantes representan máseres de metanol, láseres naturales que son comunes en los entornos densos donde se forman las estrellas masivas, y las líneas curvas representan el campo magnético. Gracias a los nuevos cálculos de los astroquímicos, Los astrónomos ahora pueden comenzar a investigar los campos magnéticos en el espacio midiendo las señales de radio de las moléculas de metanol en estas fuentes brillantes. Crédito:Wolfgang Steffen / Boy Lankhaar et al. (moléculas:Wikimedia Commons / Ben Mills)
Un equipo de científicos dirigido por Boy Lankhaar en la Universidad Tecnológica de Chalmers, ha resuelto un rompecabezas importante en astroquímica:cómo medir campos magnéticos en el espacio usando metanol, la forma más simple de alcohol. Sus resultados, publicado en la revista Astronomía de la naturaleza , dar a los astrónomos una nueva forma de investigar cómo nacen las estrellas masivas.
Durante el último medio siglo, Se han descubierto muchas moléculas en el espacio. Usando radiotelescopios, los astrónomos tienen, con la ayuda de estas moléculas, he podido investigar lo que sucede en la oscuridad, densas nubes donde nacen nuevas estrellas y planetas. Los científicos pueden medir la temperatura, presión y movimiento del gas mediante el estudio de la firma de moléculas en las señales que detectan. Pero hay otro actor importante involucrado en la formación de estrellas masivas que es más difícil de medir:los campos magnéticos.
Boy Lankhaar de la Universidad Tecnológica de Chalmers, quien lideró el proyecto, dice, "Cuando nacen las estrellas más grandes y pesadas, sabemos que los campos magnéticos juegan un papel importante. Pero cómo los campos magnéticos afectan el proceso es un tema de debate entre los investigadores. Entonces necesitamos formas de medir los campos magnéticos, y eso es un verdadero desafío. Ahora, gracias a nuestros nuevos cálculos, finalmente sabemos cómo hacerlo con metanol ".
Usando medidas de metanol (CH 3 OH) en el espacio para investigar campos magnéticos se sugirió hace muchas décadas. En el denso gas que rodea a muchas estrellas recién nacidas, Las moléculas de metanol brillan intensamente como láseres de microondas naturales, o masers. Las señales que podemos medir de los máseres de metanol son fuertes y se emiten a frecuencias muy específicas.
"Las señales máser también provienen de las regiones donde los campos magnéticos tienen más información sobre cómo se forman las estrellas. Con nuestra nueva comprensión de cómo el metanol se ve afectado por los campos magnéticos, finalmente podemos empezar a interpretar lo que vemos, "dice el miembro del equipo Wouter Vlemmings de Chalmers.
Los primeros intentos de medir las propiedades magnéticas del metanol en condiciones de laboratorio han tropezado con problemas. En lugar de, los científicos decidieron construir un modelo teórico, asegurándose de que fuera consistente tanto con la teoría anterior como con las mediciones de laboratorio. "Desarrollamos un modelo de cómo se comporta el metanol en campos magnéticos, partiendo de los principios de la mecánica cuántica. Pronto, encontramos una buena concordancia entre los cálculos teóricos y los datos experimentales disponibles. Eso nos dio la confianza para extrapolar a las condiciones que esperamos en el espacio, "explica Boy Lankhaar.
Todavía, la tarea resultó ser sorprendentemente desafiante. Los químicos teóricos Ad van der Avoird y Gerrit Groenenboom, ambos en la Universidad de Radboud en los Países Bajos, necesario para realizar nuevos cálculos y corregir trabajos anteriores. "Dado que el metanol es una molécula relativamente simple, Al principio pensamos que el proyecto sería fácil. En lugar de, resultó ser muy complicado porque tuvimos que calcular las propiedades del metanol con gran detalle, "dice Ad van der Avoird.
Los nuevos resultados abren nuevas posibilidades para comprender los campos magnéticos en el universo. También muestran cómo se pueden resolver los problemas de la astroquímica, donde se encuentran las disciplinas de la astronomía y la química. Huib Jan van Langevelde, miembro del equipo y astrónomo del Instituto Conjunto de VLBI Eric and Leiden University, explica. "Es sorprendente que se requieran cálculos tan detallados para revelar la complejidad molecular que necesitamos para interpretar las mediciones muy precisas que hacemos con los mejores radiotelescopios de la actualidad. Se necesitan expertos de las disciplinas de la química y la astrofísica para permitir nuevos descubrimientos en el futuro sobre moléculas , campos magnéticos y formación de estrellas, " él dice.
