Moléculas orgânicas detectadas na estrela V883 Orionis

Moléculas orgânicas detectadas na estrela V883 Orionis

   Astrônomos usando ALMA detectaram várias moléculas orgânicas complexas ao redor da jovem estrela V883 Ori. Uma explosão repentina desta estrela está liberando moléculas dos compostos gelados do planeta formando o disco. A composição química do disco é semelhante à dos cometas no moderno Sistema Solar. Observações sensíveis do ALMA permitem aos astrônomos reconstruir a evolução de moléculas orgânicas desde o nascimento do Sistema Solar até os objetos que vemos hoje.

  A equipe de pesquisa liderada por Jeong-Eun Lee (Universidade Kyung Hee, Coréia) usou o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (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 ambigüidade em uma região formadora de planeta ou disco protoplanetário.

   Várias moléculas são congeladas no gelo ao redor de partículas de poeira de tamanho micrométrico em discos protoplanetários. O surto repentino da V883 Ori é aquecer o disco e sublimar o gelo, que libera as moléculas em gás. A região em um disco onde a temperatura atinge a temperatura de sublimação das moléculas é chamada de "linha de neve". Os raios das linhas de neve são cerca de algumas unidades astronômicas (au) ao redor de estrelas jovens normais, no entanto, elas são aumentadas quase 10 vezes em torno de estrelas em explosão.

   "É difícil imaginar um disco na escala de alguns au com os atuais telescópios", disse Lee. "No entanto, em torno de uma estrela de explosão, o gelo derrete em uma área mais ampla do disco e é mais fácil ver a distribuição de moléculas. Estamos interessados ​​na distribuição de moléculas orgânicas complexas como os blocos de construção da vida."

  O gelo, incluindo moléculas orgânicas congeladas, pode estar intimamente relacionado com a origem da vida nos planetas. Em nosso Sistema Solar, os cometas são o foco de atenção por causa de seus ricos compostos gelados. Por exemplo, a lendária exploradora de cometas Rosetta, da Agência Espacial Européia, encontrou uma rica química orgânica em torno do cometa Churyumov-Gerasimenko. Acredita-se que os cometas tenham sido formados na região externa mais fria do sistema proto-solar, onde as moléculas estavam contidas no gelo. Sondar a composição química do gelo em discos protoplanetários está diretamente relacionado à investigação da origem das moléculas orgânicas nos cometas e à origem dos elementos básicos da vida.

   Graças à visão aguçada do ALMA e à linha de neve aumentada devido ao surto da estrela, os astrônomos obtiveram a distribuição espacial de metanol e acetaldeído. A distribuição dessas moléculas tem uma estrutura semelhante a um anel com um raio de 60 au, que é o 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 congeladas no gelo.

   "Como os planetas rochosos e gelados são feitos de material sólido, a composição química dos sólidos nos discos é de especial importância. Uma explosão é uma chance única de investigar os sublimados frescos e, portanto, a composição dos sólidos." diz Yuri Aikawa, da Universidade de Tóquio, membro da equipe de pesquisa.

   V883 Ori é uma jovem estrela localizada a 1300 anos-luz da Terra. Esta estrela está experimentando um chamado FU Orionis tipo explosão, um aumento súbito de luminosidade devido a uma torrente de material que flui do disco para a estrela. Essas explosões duram apenas na ordem de 100 anos, portanto a chance de observar uma explosão é bastante rara. No entanto, como as estrelas jovens com uma ampla faixa etária experimentam explosões de FU Ori, os astrônomos esperam poder traçar a composição química do gelo ao longo da evolução de estrelas jovens.

Artigo:

Jeong-Eun Lee, Seokho Lee, Giseon Baek, Yuri Aikawa, Lucas Cieza, Sung-Yong Yoon, Gregory Herczeg, Doug Johnstone, Simon Casassus. The ice composition in the disk around V883 Ori revealed by its stellar outburst. Nature Astronomy, 2019; DOI: 10.1038/s41550-018-0680-0

Fonte:

www.sciencedaily.com