Un gruppo di ricerca internazionale guidato da un borsista post-dottorato del Dipartimento di Astronomia dell'Università della Virginia ha identificato una ricca chimica organica nei giovani dischi che circondano 50 stelle di nuova formazione.

Basandosi sulle osservazioni del telescopio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array in Cile, noto come ALMA, i risultati offrono agli astronomi una maggiore comprensione dei meccanismi responsabili della formazione di molecole organiche nello spazio, agli albori della formazione dei pianeti.

La varietà di molecole organiche identificate solleva anche una domanda importante per gli astronomi:quanto è comune il patrimonio chimico di questi dischi? Poiché è noto che i dischi attorno alle giovani stelle sono i siti della futura formazione dei pianeti, comprendere il loro potenziale prebiotico è fondamentale. I risultati dello Star and Planet Formation Laboratory del RIKEN Cluster for Pioneering Research giapponese sono stati pubblicati il ​​23 marzo dall'American Astronomical Society nel Giornale Astrofisico .

"Questa ricerca ci aiuterà a testare le nostre attuali conoscenze sull'evoluzione chimica in corso nei dischi delle stelle di nuova formazione, " disse Yao-Lun Yang, autore principale dell'articolo e borsista post-dottorato di Origins con la Virginia Initiative on Cosmic Origins, con sede presso il Dipartimento di Astronomia dell'UVA. Yang è stato membro della Japan Society for the Promotion of Science presso RIKEN, un istituto nazionale di ricerca scientifica in Giappone quando ha iniziato a lavorare al progetto con altri ricercatori affiliati a RIKEN, l'Università di Tokyo, Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble francese, e altre istituzioni.

"Abbiamo esaminato la composizione chimica del materiale da cui crescono questi dischi e pianeti protoplanetari, e ciò che abbiamo trovato piuttosto interessante è stata la gamma di molecole complesse che abbiamo osservato, " ha detto Yang. "Anche dove abbiamo osservato un'ampia gamma di quantità totali di specifiche molecole organiche, abbiamo ancora trovato un modello chimico simile tra le diverse regioni che abbiamo studiato".

Studiare la nuvola molecolare di Perseo

Le stelle si formano dalle nuvole interstellari, costituiti da gas e polvere, tramite contrazione gravitazionale. Queste giovani stelle sono circondate da dischi, che hanno il potenziale per evolversi in sistemi planetari. L'identificazione della composizione chimica iniziale di questi dischi in formazione può offrire indizi sull'origine di pianeti come la Terra, ha detto Yang.

La ricerca basata su RIKEN si è concentrata su 50 sorgenti incorporate nella nuvola molecolare Perseus, che contiene giovani protostelle con dischi protoplanetari che si formano intorno a loro. Anche con la potenza del telescopio ALMA, ci sono voluti più di tre anni, nel corso di diversi progetti, per completare il sondaggio. Osservando l'emissione emessa dalle molecole a frequenze specifiche, il team ha studiato la quantità di metanolo, acetonitrile, formiato di metile, dimetiletere, e organici più grandi:un'indagine senza precedenti di molecole organiche "complesse" all'interno di un ampio campione di giovani stelle di tipo solare.

Secondo l'indagine, Il 58% delle fonti conteneva grandi molecole organiche, mentre il 42% delle fonti non ne ha mostrato alcun segno. Sorprendentemente, la quantità totale di una data molecola misurata ha mostrato un'ampia varietà, più di 100 volte la differenza, anche per stelle simili. Alcune fonti si sono rivelate ricche di molecole organiche, anche se avevano relativamente poco materiale intorno alla protostella. Altri presentavano poche proprietà organiche, nonostante una grande quantità di materiale che circonda la protostella. Ciò nonostante, le quantità relative erano notevolmente simili.

Il fatto che alcuni sistemi abbiano un contenuto organico sostanzialmente più o meno totale suggerisce che la storia evolutiva dell'ambiente locale può avere un impatto critico sulla composizione molecolare nei sistemi planetari risultanti. Mentre i modelli chimici tra i sistemi sembrano essere relativamente simili, alcuni dischi possono "riuscire" con più ricchezza organica rispetto ad altri.

Si spera che tali domande troveranno risposta in futuro attraverso gli sforzi per seguire il serbatoio organico nel tempo espandendo le indagini a sistemi ancora più giovani o molto più vecchi, ha detto Yang.