Figura 1:getto, disco, e l'atmosfera del disco nel sistema protostellare HH 212. (a) Un'immagine composita per il getto HH 212 in diverse molecole, combinando le immagini del Very Large Telescope (McCaughrean et al. 2002) e ALMA (Lee et al. 2015). L'immagine arancione mostra la busta polverosa+disco mappata con ALMA. (b) Uno zoom sul disco polveroso centrale. L'asterisco indica la posizione della protostella. Una scala delle dimensioni del nostro sistema solare è mostrata nell'angolo in basso a destra per il confronto. (c) Atmosfera del disco di accrescimento rilevato con ALMA. Nell'atmosfera del disco, il verde è per il metanolo deuterato, blu per metantiolo, e rosso per la formammide. Credito:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Lee et al.
Un gruppo di ricerca internazionale, guidato da Chin-Fei Lee dell'Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA, Taiwan), ha utilizzato l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) per rilevare per la prima volta molecole organiche complesse nell'atmosfera di un disco di accrescimento attorno a una protostella molto giovane. Queste molecole svolgono un ruolo cruciale nella produzione della ricca chimica organica necessaria per la vita. La scoperta suggerisce che gli elementi costitutivi della vita sono prodotti in tali dischi proprio all'inizio della formazione stellare e che sono disponibili per essere incorporati nei pianeti che si formano successivamente nel disco. Potrebbe aiutarci a capire come è nata la vita sulla Terra.
"È così eccitante scoprire complesse molecole organiche su un disco di accrescimento attorno a una piccola stella, ", afferma Chin-Fei Lee ad ASIAA. "Quando tali molecole furono trovate per la prima volta nel disco protoplanetario attorno a una stella in una fase successiva della formazione stellare, ci siamo chiesti se si sarebbero potuti formare prima. Ora, utilizzando la combinazione senza precedenti di ALMA di risoluzione spaziale e sensibilità, non solo li rileviamo su un disco di accrescimento più giovane, ma anche determinare la loro posizione. Queste molecole sono i mattoni della vita, e sono già lì nell'atmosfera del disco intorno alla piccola stella nella prima fase della formazione stellare".
Herbig-Haro (HH) 212 è un sistema protostellare vicino a Orione a una distanza di circa 1, 300 anni luce. La protostella centrale è molto giovane, con un'età stimata di soli 40 anni, 000 anni—circa 1/100, 000esimo dell'età del nostro sole e una massa di soli 0,2 masse solari. Aziona un potente getto bipolare e quindi deve accumulare materiale in modo efficiente. Infatti, si vede un disco di accrescimento che alimenta la protostella. Il disco è quasi di taglio e ha un raggio di circa 60 unità astronomiche (AU), o 60 volte la distanza media Terra-Sole. interessante, mostra una corsia scura equatoriale prominente inserita tra due caratteristiche più luminose, sembra un "hamburger spaziale".
Figura 2:un fumetto 3D che mostra un'atmosfera di complesse molecole organiche su un disco di accrescimento. La struttura bluastra è il disco di accrescimento. Gli strati rosa sopra e sotto il disco sono l'atmosfera del disco, in cui molecole organiche complesse tra cui metanolo, metanolo deuterato, metantiolo, e formammide vengono rilevati. Per i modelli molecolari, il bianco è idrogeno (H), il blu è deuterio (D), il nero è carbonio (C), il rosso è ossigeno (O), viola è azoto (N), e il giallo è zolfo (S). Credito:Lee, C.
Le osservazioni ALMA del team di ricerca hanno chiaramente rilevato un'atmosfera di complesse molecole organiche sopra e sotto il disco. Questi includono metanolo (CH 3 OH), metanolo deuterato (CH 2 DOH), metantiolo (CH 3 SH), e formammide (NH2CHO). Queste molecole sono state proposte come precursori per la produzione di biomolecole come amminoacidi e zuccheri. "Probabilmente si sono formati su granelli ghiacciati nel disco e poi rilasciati nella fase gassosa a causa del riscaldamento dovuto alla radiazione stellare o per altri mezzi, come shock, ", afferma il coautore Zhi-Yun Li dell'Università della Virginia.
Le osservazioni del team aprono un'entusiasmante possibilità di rilevare molecole organiche complesse in dischi attorno ad altre baby star attraverso l'imaging ad alta risoluzione e ad alta sensibilità con ALMA, che fornisce forti vincoli alle teorie della chimica prebiotica nella formazione di stelle e pianeti. Inoltre, le osservazioni aprono la possibilità di rilevare molecole organiche e biomolecole più complesse che potrebbero far luce sull'origine della vita.
Figura 3:Concezione artistica di un'atmosfera di complesse molecole organiche su un disco di accrescimento attorno a una stella piccola incorporata con un potente getto. Credito:ASIAA/ Jung-Shan Chang
