Dos equipos de astrónomos han aprovechado el poder del Atacama Large Millimeter / submillimeter Array ALMA en Chile para detectar la molécula orgánica prebiótica compleja isocianato de metilo [1] en el sistema estelar múltiple IRAS 16293-2422. Un equipo fue co-dirigido por Rafael Martín-Doménech en el Centro de Astrobiología en Madrid, España, y Víctor M. Rivilla, en el Osservatorio Astrofisico di Arcetri en Florencia, Italia; y el otro por Niels Ligterink en el Observatorio de Leiden en los Países Bajos y Audrey Coutens enUniversity College London, Reino Unido.
"¡Este sistema estelar parece seguir dando! Después del descubrimiento de azúcares, ahora hemos encontrado isocianato de metilo. Esta familia de moléculas orgánicas está involucrada en la síntesis de péptidos y aminoácidos, que, en forma de proteínas,son la base biológica de la vida tal como la conocemos ", explican Niels Ligterink y Audrey Coutens [2].
Las capacidades de ALMA permitieron a ambos equipos observar la molécula en varias longitudes de onda diferentes y características a través del espectro radioeléctrico [3]. Encontraron las huellas dactilares químicas únicas ubicadas en las regiones internas cálidas y densas del capullo de polvo y gas que rodea a las estrellas jóvenes ensus primeras etapas de evolución. Cada equipo identificó y aisló las firmas de la molécula orgánica compleja de metil isocianato [4]. Luego siguieron con modelado químico por computadora y experimentos de laboratorio para refinar nuestra comprensión del origen de la molécula [5].
IRAS 16293-2422 es un sistema múltiple de estrellas muy jóvenes, a unos 400 años luz de distancia en una gran región de formación estelar llamada Rho Ophiuchi en la constelación de Ophiuchus El Portador de la Serpiente. Los nuevos resultados de ALMA muestran que el metiloel gas isocianato rodea a cada una de estas estrellas jóvenes.
La Tierra y los otros planetas de nuestro Sistema Solar se formaron a partir del material que quedó después de la formación del Sol. Por lo tanto, estudiar protostars de tipo solar puede abrir una ventana al pasado para los astrónomos y permitirles observar condiciones similares a las que llevarona la formación de nuestro Sistema Solar hace más de 4.500 millones de años.
Rafael Martín-Doménech y Víctor M. Rivilla, autores principales de uno de los artículos, comentan: "Estamos particularmente entusiasmados con el resultado porque estos protostars son muy similares al Sol al comienzo de su vida útil, con el tipo decondiciones que son muy adecuadas para que se formen planetas del tamaño de la Tierra. Al encontrar moléculas prebióticas en este estudio, ahora podemos tener otra pieza del rompecabezas para comprender cómo surgió la vida en nuestro planeta ".
Niels Ligterink está encantado con los resultados de laboratorio de apoyo: "Además de detectar moléculas, también queremos entender cómo se forman. Nuestros experimentos de laboratorio muestran que el isocianato de metilo se puede producir en partículas heladas en condiciones muy frías que son similares a las deespacio interestelar Esto implica que esta molécula, y por lo tanto la base de los enlaces peptídicos, es probable que esté presente cerca de la mayoría de las nuevas estrellas jóvenes de tipo solar ".
Notas
[1] Una molécula orgánica compleja se define en astroquímica como seis o más átomos, donde al menos uno de los átomos es carbono. El isocianato de metilo contiene átomos de carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno en la configuración química CH3NCO.La sustancia tóxica fue la principal causa de muerte tras el trágico accidente industrial de Bhopal en 1984.
[2] El sistema fue estudiado previamente por ALMA en 2012 y se encontró que contenía moléculas del azúcar glicocoladehído simple, otro ingrediente para la vida.
[3] El equipo dirigido por Rafael Martín-Doménech usó datos nuevos y archivados de la protostar tomada en una amplia gama de longitudes de onda a través de las Bandas 3, 4 y 6. del receptor de ALMA Niels Ligterink y sus colegas usaron datos de la Interferometría Protostellar de ALMALine Survey PILS, cuyo objetivo es trazar la complejidad química de IRAS 16293-2422 mediante la imagen del rango de longitud de onda completa cubierto por la Banda 7 de ALMA en escalas muy pequeñas, equivalente al tamaño de nuestro Sistema Solar.
[4] Los equipos llevaron a cabo un análisis espectrográfico de la luz de la protostar para determinar los componentes químicos. La cantidad de isocianato de metilo que detectaron, la abundancia, con respecto al hidrógeno molecular y otros trazadores es comparable a las detecciones anteriores en torno a dos-mastar protostars es decir, dentro de los núcleos moleculares calientes masivos de Orion KL y Sagittarius B2.
[5] El equipo de Martín-Doménech modeló químicamente la formación de granos de gas de isocianato de metilo. La cantidad observada de la molécula podría explicarse por la química en la superficie de los granos de polvo en el espacio, seguida de reacciones químicas en la fase gaseosa. Además,El equipo de Ligterink demostró que la molécula se puede formar a temperaturas interestelares extremadamente frías, hasta 15 Kelvin -258 grados Celsius, utilizando experimentos criogénicos de ultra alto vacío en su laboratorio en Leiden.
Más información
Esta investigación fue presentada en dos documentos: "Primera detección de isocianato de metilo CH3NCO en una Protostar de tipo solar" por R. Martín-Doménech et al. Y "La encuesta ALMA-PILS: Detección de CH3NCO hacia la bajamasa protostar IRAS 16293-2422 y restricciones de laboratorio sobre su formación ", por NFW Ligterink et al .. Ambos documentos aparecerán en el mismo número de Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society .
Un equipo está compuesto por: R. Martín-Doménech Centro de Astrobiología, España, VM Rivilla INAF / Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Italia, I. Jiménez-Serra Universidad Queen Mary de Londres, Reino Unido, DQuénard Queen Mary University of London, Reino Unido, L. Testi INAF / Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Italia; ESO, Garching, Alemania; Excellence Cluster "Universe", Alemania y J. Martín-Pintado Centro de Astrobiología,España.
El otro equipo está compuesto por: NFW Ligterink Laboratorio Sackler de Astrofísica, Observatorio de Leiden, Países Bajos, A. Coutens University College London, Reino Unido, V. Kofman Laboratorio Sackler de Astrofísica, Países Bajos, HSP MüllerUniversität zu Köln, Alemania, RT Garrod Universidad de Virginia, EE. UU., H. Calcutt Instituto Niels Bohr y Museo de Historia Natural, Dinamarca, SF Wampfler Centro para el espacio y la habitabilidad, Suiza, JK Jørgensen Niels BohrInstituto y Museo de Historia Natural, Dinamarca, H. Linnartz Laboratorio Sackler de Astrofísica, Países Bajos y EF van Dishoeck Observatorio de Leiden, Países Bajos; Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik, Alemania.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por ESO . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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