La galaxia enana conocida como Gran Nube de Magallanes, no
muy distante de nosotros, es un lugar primitivo desde el punto de vista
químico. A diferencia de la
Vía Láctea, este grupo semiespiral compuesto de decenas de
miles de millones de estrellas no tiene grandes cantidades de elementos pesados
como carbono, oxígeno y nitrógeno.
Ante esa escasez de elementos pesados, los astrónomos habían
predicho que la Gran Nube
de Magallanes contendría pocas moléculas complejas a base de carbono, y su
teoría era avalada por las observaciones realizadas hasta entonces.
Sin embargo, las nuevas observaciones realizadas con el Atacama
Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) revelaron “huellas” químicas
sorprendentemente claras de moléculas orgánicas complejas como el metanol, el
éter dimetílico y el formiato de metilo.
Aunque ya se habían encontrado rastros de metanol en
observaciones anteriores, es la primera vez que se detectan las otras dos
moléculas, que pasaron a ser las moléculas más complejas encontradas a la fecha
fuera de nuestra galaxia.
Los astrónomos observaron el tenue “brillo” de estas
moléculas en longitudes de onda milimétricas emanando de dos densos embriones
estelares dentro de la Gran
Nube de Magallanes, conocidos como núcleos calientes. Estos
hallazgos podrían echar nuevas luces sobre la formación de moléculas orgánicas
similares cuando el Universo era joven.
“Aunque la
Gran Nube de Magallanes es uno de nuestros vecinos galácticos
más cercanos, sospechábamos que presentaba algunas similitudes extrañas con
galaxias jóvenes y distantes del Universo primitivo”, explica Marta Sewilo,
astrónoma del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, en Maryland, y autora
principal de un artículo que se publicará en The Astrophysical Journal.
Los astrónomos llaman a esta escasez de elementos pesados baja
metalicidad. Para que una galaxia se llene de elementos pesados se
necesitan varias generaciones de nacimientos y muertes estelares, con
supernovas e hipernovas (colisiones de estrellas de neutrones) que arrojan
estos elementos al espacio interestelar.
Dentro de las nubes interestelares de polvo y gas, estos
elementos se unen para formar una amplia gama de elementos que dan nacimiento a
la siguiente generación de estrellas y se convierten en los componentes básicos
de los nuevos planetas.
“Las galaxias primordiales simplemente no tuvieron tiempo
para enriquecerse tanto en elementos químicos”, afirma Sewilo. “Y las galaxias
enanas como la Gran Nube
de Magallanes probablemente mantuvieron ese aspecto joven debido a su masa
relativamente baja, que reduce drásticamente la tasa de formación estelar”.
“Gracias a su baja metalicidad, la Gran Nube de Magallanes
nos abre una ventana hacia estas galaxias adolecentes”, celebra Remy
Indebetouw, astrónomo del Observatorio Radioastronómico Nacional de Estados
Unidos, en Charlottesville (Virginia), y coautor del estudio. “Los estudios
sobre formación estelar en la
Gran Nube de Magallanes son fundamentales para entender los procesos
de formación estelar en el Universo primitivo”.
Los astrónomos centraron su investigación en la incubadora
de estrellas N113 situada dentro de la Gran Nube de Magallanes. Esta es una de las zonas
más masivas y gaseosas de la galaxia. Las observaciones realizadas
anteriormente con el telescopio espacial Spitzer de la NASA y el observatorio
espacial Herschel de la ESA
habían revelado una sorprendente concentración de objetos estelares jóvenes:
protoestrellas que han apenas comenzado a calentar sus incubadoras estelares,
dotándolas de un intenso brillo infrarrojo.
Al menos una parte de este proceso de formación estelar es
causado por un efecto dominó, donde el surgimiento de estrellas masivas desata
la formación de otras estrellas en la misma zona.
Sewilo y sus colegas usaron ALMA para estudiar varios
objetos estelares jóvenes en esta área con el fin de entender mejor su
composición química y su comportamiento dinámico. Los sorprendentes datos de
ALMA revelaron huellas espectrales de éter dimetílico y formiato de metilo, dos
moléculas que nunca se habían detectado antes tan lejos de la Tierra.
Las moléculas orgánicas complejas (las que tienen seis o más
átomos, incluido el carbono) son algunos de los componentes básicos de
moléculas consideradas esenciales para la existencia de la vida en la Tierra y, posiblemente, en
el resto del Universo. Aunque es un compuesto relativamente simple comparado
con otras moléculas orgánicas, el metanol es imprescindible en la formación de
moléculas orgánicas más complejas, como las que ALMA observó recientemente.
Esta investigación fue presentada en un artículo titulado
“The detection of hot cores and complex organic molecules in the Large
Magellanic Cloud,” [“Detección de núcleos calientes y moléculas orgánicas
complejas en la Gran Nube
de Magallanes”] de M. Sewiło, et al., publicada en el Astrophysical
Journal Letters.
El equipo de investigación estuvo compuesto por Marta
Sewilo , Remy Indebetouw, Steven B.
Charnley , Sarolta Zahorecz , Joana M. Oliveira, Jacco Th. van Loon, Jacob L. Ward, C.-H. Rosie Chen, Jennifer
Wiseman, Yasuo Fukui, Akiko Kawamura, Margaret Meixner, Toshikazu Onishi y
Peter Schilke.
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