Nuove osservazioni di ALMA mostrano che c'è sale da tavola ordinario in una posizione non così ordinaria:1, A 500 anni luce dalla Terra nel disco che circonda una giovane stella massiccia. Sebbene i sali siano stati trovati nelle atmosfere antiche, stelle morenti, questa è la prima volta che sono stati visti intorno a giovani stelle in asili nido stellari. Il rilevamento di questo disco incrostato di sale può aiutare gli astronomi a studiare la chimica della formazione stellare e a identificare altre protostelle simili nascoste all'interno di densi bozzoli di polvere e gas.

Un team di astronomi e chimici che utilizzano l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ha rilevato le impronte chimiche del cloruro di sodio (NaCl) e di altri composti salati simili provenienti dal disco polveroso che circonda Orion Source I, un massiccio, giovane stella in una nuvola polverosa dietro la Nebulosa di Orione.

"È incredibile che stiamo vedendo queste molecole, " ha detto Adam Ginsburg, un Jansky Fellow del National Radio Astronomy Observatory (NRAO) a Socorro, Nuovo Messico, e autore principale di un articolo accettato per la pubblicazione nel Giornale Astrofisico . "Dal momento che abbiamo visto questi composti solo negli strati esterni delle stelle morenti, non sappiamo bene cosa significhi la nostra nuova scoperta. La natura del rilevamento, però, mostra che l'ambiente intorno a questa stella è molto insolito."

Per rilevare le molecole nello spazio, gli astronomi usano i radiotelescopi per cercare le loro firme chimiche:picchi rivelatori negli spettri diffusi della radio e della luce a lunghezza d'onda millimetrica. Atomi e molecole emettono questi segnali in diversi modi, a seconda della temperatura dei loro ambienti.

Le nuove osservazioni di ALMA contengono una serie irta di firme spettrali o transizioni, come li chiamano gli astronomi, delle stesse molecole. Per creare impronte molecolari così forti e variegate, le differenze di temperatura dove risiedono le molecole devono essere estreme, che vanno da 100 kelvin a 4, 000 kelvin (da circa -175 gradi Celsius a 3700 gradi Celsius). Uno studio approfondito di questi picchi spettrali potrebbe fornire informazioni su come la stella sta riscaldando il disco, che sarebbe anche una misura utile della luminosità della stella.

"Quando esaminiamo le informazioni fornite da ALMA, vediamo circa 60 diverse transizioni, o impronte digitali uniche, di molecole come cloruro di sodio e cloruro di potassio provenienti dal disco. Questo è sia scioccante che eccitante, " ha detto Brett McGuire, un chimico alla NRAO di Charlottesville, Virginia, e coautore del documento.

I ricercatori ipotizzano che questi sali provengano da granelli di polvere che si sono scontrati e hanno versato il loro contenuto nel disco circostante. Le loro osservazioni confermano che le regioni salate tracciano la posizione del disco circumstellare.

"Di solito quando studiamo le protostelle in questo modo, i segnali dal disco e il deflusso dalla stella si confondono, rendendo difficile distinguere l'uno dall'altro, " disse Ginsburg. "Dato che ora possiamo isolare solo il disco, possiamo imparare come si muove e quanta massa contiene. Potrebbe anche dirci cose nuove sulla stella".

Il rilevamento di sali attorno a una giovane stella è interessante anche per gli astronomi e gli astrochimici perché alcuni degli atomi costituenti dei sali sono metalli:sodio e potassio. Ciò suggerisce che potrebbero esserci altre molecole contenenti metalli in questo ambiente. Se è così, potrebbe essere possibile utilizzare osservazioni simili per misurare la quantità di metalli nelle regioni di formazione stellare. "Questo tipo di studio non è per niente disponibile al momento. I composti metallici fluttuanti sono generalmente invisibili alla radioastronomia, " ha osservato McGuire.

Le firme salate sono state trovate da 30 a 60 unità astronomiche (AU, o la distanza media tra la Terra e il Sole) dalle stelle ospiti. Sulla base delle loro osservazioni, gli astronomi deducono che ci possono essere fino a un sestilione (un uno con 21 zeri dopo di esso) chilogrammi di sale in questa regione, che è approssimativamente equivalente all'intera massa degli oceani della Terra.

"Il nostro prossimo passo in questa ricerca è cercare sali e molecole metalliche in altre regioni. Questo ci aiuterà a capire se queste impronte chimiche chimiche sono un potente strumento per studiare una vasta gamma di dischi protoplanetari, o se questo rilevamento è univoco per questa fonte, " disse Ginsburg. "Guardando al futuro, il pianificato Next Generation VLA avrebbe il giusto mix di sensibilità e copertura della lunghezza d'onda per studiare queste molecole e forse usarle come traccianti per i dischi che formano i pianeti".

Orion Source che ho formato nella Orion Molecular Cloud I, una regione di nascita stellare esplosiva precedentemente osservata con ALMA. [E qui.] "Questa stella è stata espulsa dalla sua nuvola madre con una velocità di circa 10 chilometri al secondo circa 550 anni fa, " ha detto John Bally, un astronomo presso l'Università del Colorado e coautore dell'articolo. "È possibile che i grani solidi di sale siano stati vaporizzati dalle onde d'urto mentre la stella e il suo disco sono stati bruscamente accelerati da un incontro ravvicinato o da una collisione con un'altra stella. Resta da vedere se il vapore salino è presente in tutti i dischi che circondano protostelle massicce, o se tale vapore traccia eventi violenti come quello che abbiamo osservato con ALMA."