El James Webb troba etanol i altres ingredients gelats per nous mons

Què tenen en comú les margarides, el vinagre i les picades de formiga? Contenen ingredients químics que el telescopi espacial James Webb de la NASA ha identificat al voltant de dues joves protoestrelles conegudes com a IRAS 2A i IRAS 23385. Encara que encara no s'estan formant planetes al voltant d'aquestes estrelles, aquestes i altres molècules detectades allà pel Webb representen ingredients clau per crear mons potencialment habitables.

Un equip internacional d'astrònoms va fer servir l'instrument MIRI (Mid-Infrared Instrument) del Webb per identificar diversos compostos gelats formats per molècules orgàniques complexes com l'etanol (alcohol) i probablement l'àcid acètic (ingredient del vinagre). Aquest treball es basa en deteccions anteriors del Webb de diversos gels en un núvol molecular fred i fosc.

Clic a la imatge per engrandir. Aquesta imatge a una longitud d'ona de 15 micres va ser presa per MIRI (Mid-Infrared Instrument) al telescopi espacial James Webb de la NASA, d'una regió propera a la protoestrella coneguda com a IRAS 23385. IRAS 23385 i IRAS 2A (no visibles en aquesta imatge) van ser objecte d'una investigació recent per part d'un equip internacional d'astrònoms que va utilitzar el Webb per descobrir que els ingredients clau per crear mons potencialment habitables estan presents en protoestrelles en fase inicial, on encara no s'han format planetes. Crèdit: NASA, ESA, CSA, W. Rocha (Leiden University)

Quin és l'origen de les molècules orgàniques complexes (COM)?

"Aquesta troballa contribueix a resoldre una de les qüestions més antigues de l'astroquímica", afirma el cap de l'equip, Will Rocha de la Universitat de Leiden (Països Baixos). "Quin és l'origen de les molècules orgàniques complexes, o COM, a l'espai? Es formen a la fase gasosa o als gels?"

 

Atès que diverses COM, incloses les detectades en fase sòlida en aquesta investigació, s'havien detectat anteriorment a la fase gasosa calenta, ara es creu que procedeixen de la sublimació de gels. La sublimació consisteix a passar directament de sòlid a gas sense convertir-se en líquid. Per tant, la detecció de COM's als gels fa albergar esperances als astrònoms sobre una millor comprensió dels orígens d'altres molècules encara més grans a l'espai.

Els científics també estan interessats a saber fins a quin punt aquestes COM es transporten als planetes en etapes molt més tardanes de la evolució protoestel·lar. Es creu que les COM dels gels freds són més fàcils de transportar des dels núvols moleculars fins als discos de formació planetària que les molècules gasoses calentes. Per tant, aquestes COM gelades poden incorporar-se a estels i asteroides que, alhora, poden col·lisionar amb planetes en formació, aportant els ingredients necessaris perquè, possiblement, floreixi la vida.

L'equip científic també va detectar molècules més simples, com ara àcid fòrmic (que provoca la sensació de cremor d'una picada de formiga), metà, formaldehid i diòxid de sofre. La investigació suggereix que els compostos que contenen sofre, com el diòxid de sofre, van tenir un paper important en l'impuls de les reaccions metabòliques a la Terra primitiva.

 

Clic a la imatge per engrandir. L'instrument MIRI (Mid-Infrared Instrument) del telescopi espacial James Webb de la NASA ha identificat diverses molècules orgàniques complexes presents als gels interestel·lars que envolten dues protoestrelles. Aquestes molècules, que són ingredients clau per a la creació de mons potencialment habitables, inclouen etanol, àcid fòrmic, metà i, probablement, àcid acètic, en fase sòlida. La troballa procedeix de l'estudi de dues protoestrelles, IRAS 2A i IRAS 23385, totes dues joves que encara no estan formant planetes. Il·lustració: NASA, ESA, CSA, L. Hustak (STScI). Ciència: W. Rocha (Universitat de Leiden). Text en català: Sci-Bit.

Similar a les primeres etapes del nostre propi sistema solar?

És especialment interessant el fet que una de les fonts investigades, IRAS 2A, es caracteritza per ser una protoestrella de baixa massa. Per tant, IRAS 2A pot ser semblant a les primeres etapes del nostre propi sistema solar. Com a tals, les substàncies químiques identificades al voltant d'aquesta protoestrella poden haver estat a les primeres etapes de desenvolupament del nostre sistema solar i haver arribat posteriorment a la Terra primitiva.

"Totes aquestes molècules poden arribar a formar part d'estels i asteroides i, amb el temps, de nous sistemes planetaris quan el material gelat sigui transportat cap a l'interior del disc de formació de planetes a mesura que evoluciona el sistema protoestel·lar", afirma Ewine van Dishoeck, de la Universitat de Leiden, una de les coordinadores del programa científic. "Esperem seguir pas a pas aquest rastre astroquímic amb més dades del Webb en els propers anys".

Aquestes observacions es van fer per al programa JOYS+ (James Webb Observations of Young ProtoStars). L'equip va dedicar aquests resultats al membre de l'equip Harold Linnartz, que va morir inesperadament el desembre del 2023, poc després de l'acceptació d'aquest article.

Aquesta investigació ha estat acceptada per a la seva publicació a la revista Astronomy & Astrophysics.

El telescopi espacial James Webb és el principal observatori científic espacial del món. Webb està resolent misteris en el nostre sistema solar, mirant més enllà, mons llunyans al voltant d'altres estrelles, i sondejant les misterioses estructures i orígens del nostre univers i el nostre lloc en ell. Webb és un programa internacional dirigit per la NASA amb els socis, l'ESA (Agència Espacial Europea) i l'Agència Espacial Canadenca.

Ho he vist aquí.