La galaxia enana conocida como Gran Nube de Magallanes, no muy
distante de nosotros, es un lugar primitivo desde el punto de vista
químico. A diferencia de la Vía Láctea, este grupo semiespiral compuesto
de decenas de miles de millones de estrellas no tiene grandes
cantidades de elementos pesados como carbono, oxígeno y nitrógeno. Ante
esa escasez de elementos pesados, los astrónomos habían predicho que la
Gran Nube de Magallanes contendría pocas moléculas complejas a base de
carbono, y su teoría era avalada por las observaciones realizadas hasta
entonces.
Gracias a ALMA, los astrónomos
descubrieron “huellas” químicas de metanol, éter dimetílico y formiato
de metilo en la Gran Nube de Magallanes. (Foto: NASA/GSFC; NRAO/AUI/NSF;
ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); Herschel/ESA; NOAO)
Sin embargo, las nuevas observaciones realizadas con el Atacama Large
Millimeter/submillimeter Array (ALMA) revelaron “huellas” químicas
sorprendentemente claras de moléculas orgánicas complejas como el
metanol, el éter dimetílico y el formiato de metilo. Aunque ya se habían
encontrado rastros de metanol en observaciones anteriores, es la
primera vez que se detectan las otras dos moléculas, que pasaron a ser
las moléculas más complejas encontradas a la fecha fuera de nuestra
galaxia.
Los astrónomos observaron el tenue “brillo” de estas moléculas en
longitudes de onda milimétricas emanando de dos densos embriones
estelares dentro de la Gran Nube de Magallanes, conocidos como núcleos
calientes. Estos hallazgos podrían echar nuevas luces sobre la formación
de moléculas orgánicas similares cuando el Universo era joven.
“Aunque la Gran Nube de Magallanes es uno de nuestros vecinos galácticos más cercanos, sospechábamos que presentaba algunas similitudes extrañas con galaxias jóvenes y distantes del Universo primitivo”, explica Marta Sewilo, astrónoma del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, en Maryland, y autora principal de un artículo que se publicará en The Astrophysical Journal.
Los astrónomos llaman a esta escasez de elementos pesados baja
metalicidad. Para que una galaxia se llene de elementos pesados se
necesitan varias generaciones de nacimientos y muertes estelares, con
supernovas e hipernovas (colisiones de estrellas de neutrones) que
arrojan estos elementos al espacio interestelar. Dentro de las nubes
interestelares de polvo y gas, estos elementos se unen para formar una
amplia gama de elementos que dan nacimiento a la siguiente generación de
estrellas y se convierten en los componentes básicos de los nuevos
planetas.
“Las galaxias primordiales simplemente no tuvieron tiempo para enriquecerse tanto en elementos químicos”, afirma Sewilo. “Y las galaxias enanas como la Gran Nube de Magallanes probablemente mantuvieron ese aspecto joven debido a su masa relativamente baja, que reduce drásticamente la tasa de formación estelar”.
“Gracias a su baja metalicidad, la Gran Nube de Magallanes nos abre una ventana hacia estas galaxias adolecentes”, celebra Remy Indebetouw, astrónomo del Observatorio Radioastronómico Nacional de Estados Unidos, en Charlottesville (Virginia), y coautor del estudio. “Los estudios sobre formación estelar en la Gran Nube de Magallanes son fundamentales para entender los procesos de formación estelar en el Universo primitivo”.
Los astrónomos centraron su investigación en la incubadora de
estrellas N113 situada dentro de la Gran Nube de Magallanes. Esta es una
de las zonas más masivas y gaseosas de la galaxia. Las observaciones
realizadas anteriormente con el telescopio espacial Spitzer de la NASA y
el observatorio espacial Herschel de la ESA habían revelado una
sorprendente concentración de objetos estelares jóvenes: protoestrellas
que han apenas comenzado a calentar sus incubadoras estelares,
dotándolas de un intenso brillo infrarrojo. Al menos una parte de este
proceso de formación estelar es causado por un efecto dominó, donde el
surgimiento de estrellas masivas desata la formación de otras estrellas
en la misma zona.
Sewilo y sus colegas usaron ALMA para estudiar varios objetos
estelares jóvenes en esta área con el fin de entender mejor su
composición química y su comportamiento dinámico. Los sorprendentes
datos de ALMA revelaron huellas espectrales de éter dimetílico y
formiato de metilo, dos moléculas que nunca se habían detectado antes
tan lejos de la Tierra.
Las moléculas orgánicas complejas (las que tienen seis o más átomos,
incluido el carbono) son algunos de los componentes básicos de moléculas
consideradas esenciales para la existencia de la vida en la Tierra y,
posiblemente, en el resto del Universo. Aunque es un compuesto
relativamente simple comparado con otras moléculas orgánicas, el metanol
es imprescindible en la formación de moléculas orgánicas más complejas,
como las que ALMA observó recientemente.
Si estas moléculas pueden formarse fácilmente alrededor de las
protoestrellas, es probable que perduren y terminen formando parte de
los discos protoplanetarios de los jóvenes sistemas estelares. Se cree
que estas moléculas llegaron a la Tierra en cometas y meteoritos y
contribuyeron a la aparición de la vida.
Los astrónomos creen que, como las moléculas orgánicas complejas
pueden formarse en entornos químicos primitivos como la Gran Nube de
Magallanes, es posible que las condiciones químicas necesarias para la
vida hayan surgido relativamente temprano en la historia del Universo.
ALMA OBSERVATORY/DICYT
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