p A distribuição da poeira é mostrada em laranja e a distribuição do metanol, uma molécula orgânica, é mostrado em azul. Crédito:ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Lee et al.V883Ori
p Astrônomos usando ALMA detectaram moléculas orgânicas complexas em torno da jovem estrela V883 Ori. Uma explosão repentina desta estrela está liberando moléculas de compostos de gelo no disco de formação de planetas. A composição química do disco é semelhante à dos cometas do sistema solar moderno. As observações sensíveis do ALMA permitem aos astrônomos reconstruir a evolução das moléculas orgânicas desde o nascimento do sistema solar até os objetos que vemos hoje. p A equipe de pesquisa liderada por Jeong-Eun Lee (Kyung Hee University, Coreia) usou o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) para detectar moléculas orgânicas complexas, incluindo metanol (CH
3 OH), acetona (CH
3 COCH
3 ), acetaldeído (CH
3 CHO), formato de metila (CH
3 OCHO), e acetonitrila (CH
3 CN). Esta é a primeira vez que a acetona foi detectada de forma inequívoca em uma região de formação de planetas ou disco protoplanetário.
p Várias moléculas são congeladas no gelo em torno de partículas de poeira do tamanho de um micrômetro em discos protoplanetários. O súbito surto de V883 Ori está aquecendo o disco e sublimando 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) em torno de estrelas jovens normais, Contudo, eles são aumentados quase 10 vezes em torno de estrelas explosivas.
p "É difícil imaginar um disco na escala de alguns au com os telescópios atuais, "disse Lee." No entanto, em torno de uma estrela em explosão, o gelo derrete em uma área mais ampla do disco e é mais fácil ver a distribuição das moléculas. Estamos interessados na distribuição de moléculas orgânicas complexas como os blocos de construção da vida. "
p A parte externa do disco é fria e as partículas de poeira são cobertas por gelo. O ALMA detectou várias moléculas orgânicas complexas em torno da linha de neve de água no disco. Crédito:Observatório Astronômico Nacional do Japão
p 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 das atenções por causa de seus ricos compostos gelados. Por exemplo, o lendário explorador de cometas da Agência Espacial Europeia Rosetta encontrou uma rica química orgânica em torno do cometa Churyumov-Gerasimenko. Pensa-se que os cometas se formaram 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 a sondar a origem das moléculas orgânicas nos cometas, e a origem dos blocos de construção da vida.
p Graças à visão nítida do ALMA e à linha de neve alargada devido à explosão da estrela, os astrônomos obtiveram a distribuição espacial do metanol e do acetaldeído. A distribuição dessas moléculas tem uma estrutura semelhante a um anel com um raio de 60 au, que tem o dobro do tamanho da órbita de Netuno. Os pesquisadores presumem que dentro deste anel as moléculas são invisíveis porque estão obscurecidas por um material empoeirado espesso, e são invisíveis fora deste raio porque estão congelados no gelo.
p "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 novos sublimados, e, portanto, a composição de sólidos, "diz Yuri Aikawa da Universidade de Tóquio, um membro da equipe de pesquisa.
p Ilustração esquemática da composição dos discos protoplanetários em estado normal e fase de explosão. V883 Ori está passando por uma explosão de FU Orionis e o aumento na temperatura do disco empurra a linha de neve para fora, fazendo com que várias moléculas contidas no gelo sejam liberadas em gás. Crédito:Observatório Astronômico Nacional do Japão
p V883 Ori é uma jovem estrela localizada a 1300 anos-luz de distância da Terra. Esta estrela está passando por uma explosão do tipo FU Orionis, um aumento repentino de luminosidade devido a uma torrente de material fluindo do disco para a estrela. Essas explosões duram apenas cerca de 100 anos. Portanto, a chance de observar uma explosão é bastante rara. Contudo, já que jovens estrelas com uma ampla gama de idades experimentam explosões de FU Ori, os astrônomos esperam ser capazes de rastrear a composição química do gelo ao longo da evolução das estrelas jovens.
p Esses resultados de observação são publicados como Lee et al. "A composição do gelo no disco em torno do V883 Ori revelada por sua explosão estelar" em
Astronomia da Natureza em 4 de fevereiro, 2019.
