Panel a:Emisión observada de t-HCOOH en fase gaseosa integrada sobre el perfil de la línea después de aplicar una máscara kepleriana y suavizada a una resolución equivalente al tamaño del disco TW Hya. Los contornos y el paso de nivel están en 3σ (donde 1σ =2 mJy haz − 1 km s − 1, en los datos suavizados y enmascarados). Panel b:Igual que A pero modelo. El haz sintetizado se muestra en la esquina inferior izquierda de los paneles A y B. Crédito:Favre et al., 2018.
Usando el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), un equipo internacional de investigadores ha detectado ácido fórmico en el disco circunestelar del sistema TW Hydrae. Es el primer descubrimiento del ácido carboxílico más simple en un disco protoplanetario. El hallazgo se informa en un artículo publicado el 16 de julio en arXiv.org.
Ubicado a unos 194 años luz de la Tierra en la constelación de Hydra, TW Hydrae (TW Hya para abreviar) es una estrella T Tauri de menos de 10 millones de años, con una masa de aproximadamente 0,7 masas solares. Se supone que la estrella está en órbita alrededor de un planeta gigante de hielo a una distancia de unas 22 UA de él.
TW Hydrae es conocida por su disco circunestelar rico en gas con una masa de más de 0,006 masas solares. El disco muestra anillos y huecos prominentes en la emisión de gas y polvo, lo que podría indicar una formación planetaria en curso.
El estudio de discos como el de TW Hydrae podría proporcionar información esencial sobre los procesos de formación planetaria. Es crucial para los astrónomos averiguar si y qué moléculas orgánicas se sintetizan en discos protoplanetarios, ya que la composición química de estas estructuras podría dar forma a las propiedades del sistema planetario emergente.
Con ese objetivo en mente, un equipo de astrónomos dirigido por Cecile Favre del Observatorio Arcetri en Italia realizó observaciones de ALMA de TW Hydrae a mediados de 2016, centrado en la detección de ácido fórmico (HCOOH). Es el ácido carboxílico y la molécula orgánica clave más simple, ya que el grupo carboxilo es uno de los principales grupos funcionales de los aminoácidos.
La campaña de observación resultó en el descubrimiento de la línea HCOOH de 129 GHz con una relación señal / ruido de aproximadamente 4.0.
"Aquí, reportamos la primera detección de HCOOH con ALMA hacia el disco protoplanetario que rodea a la estrella joven de tipo solar más cercana TW Hya, "escribieron los investigadores en el documento.
Según el estudio, la emisión de ácido fórmico en TW Hydrae parece tener un pico central con una extensión superior a 200 AU. Los científicos agregaron que aunque sus observaciones de baja resolución no les permitían restringir dónde, exactamente, se emite ácido fórmico dentro del disco, En general, se supone que todas las moléculas orgánicas portadoras de oxígeno emiten dentro de la misma región si comparten la química de formación de la superficie del grano.
Dado que el metanol (CH 3 OH), que se percibe como una molécula de partida a partir de la cual se sintetizan compuestos orgánicos más complejos, fue detectado previamente hacia TW Hydrae, los investigadores también calcularon la fracción de ácido fórmico con respecto al metanol. Descubrieron que esta relación no es superior a 1,0, que es aproximadamente un orden de magnitud mayor que la proporción medida en cometas.
Notablemente, el estudio realizado por el equipo de Favre marca la primera vez que se detecta una molécula orgánica que contiene dos átomos de oxígeno en un disco protoplanetario. Esta, según los autores del artículo, prueba que la química orgánica es muy activa aunque difícil de observar en discos.
© 2018 Phys.org
