sábado, 9 de fevereiro de 2019

Detectadas moléculas orgânicas em torno de estrela jovem

Astrônomos usando o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) detectaram várias moléculas orgânicas complexas em torno da jovem estrela V883 Ori.


© ESO/ALMA (V883 Ori)

Uma explosão repentina da estrela está liberando moléculas dos compostos gelados situados no disco de formação planetária. A composição química do disco é semelhante à dos cometas no Sistema Solar moderno. As observações sensíveis do ALMA permitiram com que os cientistas reconstruíssem a evolução de moléculas orgânicas desde o nascimento do Sistema Solar até aos objetos que vemos hoje.

A equipe de pesquisa, liderada por Jeong-Eun Lee (Universidade de Kyung Hee, Coreia), usou o ALMA para detectar moléculas orgânicas complexas, incluindo metanol (CH3OH), acetona (CH3COCH3), acetaldeído (CH3CHO), formiato de metila (CH3OCHO) e acetonitrilo (CH3CN). Esta é a primeira vez que a acetona foi detectada sem ambiguidade numa região de formação planetária ou disco protoplanetário.

Várias moléculas estão congeladas em torno de partículas de poeira de tamanho microscópico nos discos protoplanetários. O surto repentino da V883 Ori está aquecendo o disco e sublimando o gelo, que libera as moléculas sob a forma de gás. A região, num disco, onde a temperatura atinge o ponto de sublimação das moléculas, tem o nome "linha de neve". Os raios das linhas de neve têm algumas UAs (Unidades Astronômicas) em torno de estrelas jovens normais, mas são ampliadas quase 10 vezes em torno de estrelas explosivas.

"É difícil fotografar um disco à escala de algumas UAs com os telescópios atuais," comentou Lee. "No entanto, em torno de uma estrela com comportamentos explosivos, o gelo derrete numa área mais ampla do disco e é mais fácil ver a distribuição das moléculas. Estamos interessados na distribuição das moléculas orgânicas complexas como blocos de construção da vida."

O gelo, incluindo moléculas orgânicas congeladas, pode estar intimamente relacionado com a origem da vida nos planetas. No nosso Sistema Solar, os cometas são o foco da atenção por causa dos seus ricos elementos gelados. Por exemplo, a lendária exploradora cometária, a sonda Rosetta da ESA, descobriu uma valiosa química orgânica em torno do cometa Churyumov-Gerasimenko. Pensa-se que os cometas se tenham formado nas regiões mais frias e exteriores do Sistema Solar primordial, onde as moléculas estavam contidas no gelo. O estudo da composição química do gelo nos discos protoplanetários está diretamente relacionado com o estudo das moléculas orgânicas nos cometas e com a origem dos elementos básicos da vida.

Graças à visão detalhada do ALMA e à mais larga linha de neve provocada pelo surto estelar, os astrônomos obtiveram a distribuição espacial do metanol e do acetaldeído. A distribuição destas moléculas tem uma estrutura semelhante a um anel com um raio de 60 UA, o equivalente ao dobro do tamanho da órbita de Netuno. Os pesquisadores supõem que dentro deste anel as moléculas são invisíveis porque são obscurecidas por material espesso e empoeirado, e são invisíveis fora deste raio porque estão incorporadas no gelo.

"Dado que os planetas rochosos e gelados são feitos de material sólido, a composição química dos sólidos nos discos é de especial importância. Estes surtos explosivos são oportunidades únicas de analisar sublimados frescos e, portanto, a composição dos sólidos," explicou Yuri Aikawa da Universidade de Tóquio.

A V883 Ori é uma estrela jovem localizada a 1.300 anos-luz da Terra. Esta estrela está passando por uma fase explosiva do tipo FU Orionis, um aumento súbito de luminosidade devido a uma corrente de material que flui do disco para a estrela. Estes surtos duram apenas um século, de modo que as oportunidades para observação são bastante raras. No entanto, dado que estrelas jovens com uma ampla gama de idades sofrem surtos do tipo FU Orionis, os astrônomos esperam poder traçar a composição química do gelo ao longo da evolução de estrelas jovens.

Fonte: National Astronomical Observatory of Japan

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