L1521E:Una mappa della temperatura media della polvere in linea di vista (scala dei colori) e della densità della colonna (contorni) determinata dall'adattamento SED dell'Herschel Space Observatory. Credito:Scibelli et al., 2021.
Utilizzando il telescopio ARO da 12 m, gli astronomi hanno studiato un giovane nucleo senza stelle noto come Lynds 1521E (o L1521E). Lo studio ha portato alla rilevazione di complesse molecole organiche in questo oggetto. La scoperta è dettagliata in un documento del 15 aprile sull'archivio prestampa di arXiv.
I nuclei senza stelle sono densi, regioni fredde all'interno di nubi molecolari interstellari. Rappresentano il primo stadio osservabile della formazione stellare di piccola massa. Le osservazioni mostrano che anche in ambienti così freddi, possono essere presenti molecole organiche complesse. Trovare queste molecole in nuclei senza stelle potrebbe aiutarci a comprendere meglio i processi di formazione ed evoluzione stellare.
L1521E è un nucleo senza stelle dinamicamente e chimicamente giovane nella Taurus Molecular Cloud, uno dei due conosciuti in questa nuvola. Ha una modesta densità centrale di circa 200, 000-300, 000 cm -3 e si presume che possa essere esistito solo alla sua densità attuale per meno di 100, 000 anni, il che lo rende uno dei nuclei senza stelle più giovani finora rilevati e un oggetto eccellente per studiare come si formano molecole organiche complesse.
Così un gruppo di astronomi guidati da Samantha Scibelli dell'Università dell'Arizona ha cercato molecole organiche complesse in L1521E utilizzando il telescopio di 12 metri dell'Arizona Radio Observatory (ARO), con risultati promettenti.
"Le osservazioni della linea molecolare sono state effettuate con il telescopio ARO 12m durante tre stagioni separate, a due anni di distanza, utilizzando due diversi ricevitori di backend. I primi turni osservativi tra il 12 gennaio, 2017 e 27 aprile, 2017 con 10 sintonizzazioni tra 84 e 102 GHz (3,6 - 2,9 mm), " hanno spiegato i ricercatori.
Le osservazioni hanno rilevato il dimetiletere (CH 3 OCH 3 ), formiato di metile (HCOOCH 3 ), e cianuro di vinile (CH 2 CCN). Inoltre, lo studio ha identificato otto transizioni di acetaldeide (CH 3 CHO) e sette transizioni di cianuro di vinile.
Lo studio ha confermato che l'età chimica stimata di L1521E è davvero giovane, quando le molecole organiche complesse raggiungono il picco prima di circa 60, 000 anni. Ciò è coerente con l'età di esaurimento del monossido di carbonio (CO) di questo nucleo senza stelle.
Gli astronomi notano che le abbondanze rilevate di molecole organiche complesse per L1521E sono in generale sottostimate. Ciò suggerisce che manca un meccanismo di desorbimento, oppure l'attuale descrizione dei meccanismi già considerati dovrebbe essere rivista da ulteriori studi.
Tutto sommato, i risultati ottenuti dal team sembrano suggerire che le molecole organiche complesse osservate nel gas freddo si siano formate non solo nelle reazioni in fase gassosa, ma anche su superfici di grani interstellari. Le nuove scoperte potrebbero anche avere implicazioni per futuri studi sui nuclei senza stelle.
La rilevazione di una ricca chimica COM [molecole organiche complesse] nel giovane nucleo freddo L1521E presenta una sfida interessante per i futuri sforzi di modellazione, richiedendo un qualche tipo di approccio unificato che combini la chimica dei raggi cosmici, desorbimento reattivo e reazioni superficiali non diffusive, " hanno concluso gli astronomi.
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