Um grupo de pesquisa internacional liderado por um pós-doutorado no Departamento de Astronomia da Universidade da Virgínia identificou uma rica química orgânica em discos jovens em torno de 50 estrelas recém-formadas.

Baseando-se nas observações do telescópio Atacama Large Millimeter / submillimeter Array no Chile, conhecido como ALMA, as descobertas oferecem aos astrônomos uma maior compreensão dos mecanismos responsáveis ​​pela formação de moléculas orgânicas no espaço, no início da formação do planeta.

A variedade de moléculas orgânicas identificadas também levanta uma questão importante para os astrônomos:quão comum é a herança química desses discos? Uma vez que os discos em torno de estrelas jovens são conhecidos por serem os locais da futura formação de planetas, compreender seu potencial pré-biótico é fundamental. As descobertas do Laboratório de Formação de Estrelas e Planetas do RIKEN Cluster for Pioneering Research do Japão foram publicadas em 23 de março pela American Astronomical Society no Astrophysical Journal .

"Esta pesquisa vai nos ajudar a testar nosso conhecimento atual sobre a evolução química em curso nos discos de estrelas recém-formadas, "disse Yao-Lun Yang, autor principal do artigo e pós-doutorado em Origins com a Virginia Initiative on Cosmic Origins, baseado no Departamento de Astronomia da UVA. Yang foi bolsista da Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência na RIKEN, um instituto nacional de pesquisa científica no Japão quando começou a trabalhar no projeto com outros pesquisadores afiliados à RIKEN, a Universidade de Tóquio, Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble da França, e outras instituições.

"Nós pesquisamos a composição química do material de onde esses discos e planetas protoplanetários crescem, e o que achamos bastante interessante foi a gama de moléculas complexas que observamos, "Disse Yang." Mesmo onde observamos uma ampla gama de quantidades totais de moléculas orgânicas específicas, ainda encontramos um padrão químico semelhante entre as diferentes regiões que estudamos. "

Estudo da nuvem molecular Perseus

Estrelas se formam a partir de nuvens interestelares, que consistem em gás e poeira, via contração gravitacional. Essas jovens estrelas estão rodeadas por discos, que têm o potencial de evoluir para sistemas planetários. Identificar a composição química inicial desses discos formadores pode oferecer pistas sobre as origens de planetas como a Terra, Yang disse.

A pesquisa baseada em RIKEN se concentrou em 50 fontes incorporadas na nuvem molecular de Perseus, que contém jovens proto-estrelas com discos protoplanetários se formando ao redor deles. Mesmo com o poder do telescópio ALMA, demorou mais de três anos, ao longo de vários projetos, para completar a pesquisa. Ao observar a emissão emitida por moléculas em frequências específicas, a equipe estudou a quantidade de metanol, acetonitrila, formato de metila, éter dimetil, e orgânicos maiores - uma pesquisa sem precedentes de moléculas orgânicas "complexas" dentro de uma grande amostra de estrelas jovens do tipo solar.

De acordo com o questionário, 58% das fontes continham grandes moléculas orgânicas, enquanto 42% das fontes não exibiram nenhum sinal deles. Surpreendentemente, a quantidade total de qualquer molécula medida mostrou uma grande variedade, mais de 100 vezes a diferença, mesmo para estrelas semelhantes. Algumas fontes provaram ser ricas em moléculas orgânicas, mesmo se eles tivessem relativamente pouco material ao redor da proto-estrela. Outros apresentavam poucas propriedades orgânicas, apesar de uma grande quantidade de material em torno da proto-estrela. Apesar disso, as quantidades relativas eram notavelmente semelhantes.

O fato de alguns sistemas terem substancialmente mais ou menos conteúdo orgânico total sugere que a história evolutiva do ambiente local pode ter um impacto crítico na composição molecular dos sistemas planetários resultantes. Embora os padrões químicos entre os sistemas pareçam ser relativamente semelhantes, alguns discos podem "ter sorte" com mais riqueza orgânica em comparação com outros.

Esperançosamente, tais questões serão respondidas no futuro por meio de esforços para seguir o reservatório orgânico ao longo do tempo, expandindo as pesquisas para sistemas ainda mais jovens ou muito mais antigos, Yang disse.