O primeiro objeto deste tipo a ser descoberto fora da Via Láctea.
Com o auxílio do ALMA, uma equipa de astrónomos japoneses descobriu uma massa densa e quente de moléculas complexas a envolver uma estrela recém nascida.
Este núcleo molecular quente único é o primeiro do seu tipo a ser detectado fora da Via Láctea e apresenta uma composição molecular muito diferente de objetos semelhantes encontrados na nossa Galáxia — uma pista que aponta para o facto da química que ocorre no Universo poder ser muito mais diversa do que o esperado.
Impressão artística do núcleo molecular quente descoberto na Grande Nuvem de Magalhães.
Créditos: FRIS / Tohoku University
Uma equipa de investigadores japoneses utilizou o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para observar uma estrela massiva conhecida por ST11. O nome completo da ST11 é 2MASS J05264658-6848469. Esta jovem estrela de nome estranho está classificada como um “Objeto Estelar Jovem”. Embora pareça atualmente uma única estrela, é possível que prove ser um enxame estelar compacto ou um sistema estelar múltiplo. Este objeto foi o alvo de estudo das observações da equipa científica e os resultados obtidos mostraram que a ST11 se encontra rodeada por um núcleo molecular quente.
Esta estrela situa-se na nossa galáxia vizinha anã, a Grande Nuvem de Magalhães.
Foi detectada radiação emitida por uma variedade de gases moleculares, o que indica que a equipa descobriu uma região concentrada de gás molecular denso relativamente quente em torno da estrela recém nascida ST11. Esta é a primeira vez que se descobre um núcleo molecular quente fora da Via Láctea.
Núcleos moleculares quentes têm que: ser (relativamente) pequenos, com um diâmetro de menos de 0,3 anos-luz; ter uma densidade maior que um bilhão de moléculas por metro cúbico (muito mais baixa que a atmosfera terrestre, mas suficientemente alta para o meio interestelar); ter uma temperatura relativamente elevada, superior a -173º Celsius, o que os torna pelo menos 80º Celsius mais quentes do que uma nuvem molecular normal, apesar da densidade semelhante. Estes núcleos quentes formam-se cedo no ciclo de evolução de estrelas massivas e desempenham um papel crucial na formação de químicos complexos no espaço.
Resultados ALMA e a região vista no infravermelho.
Esta figura mostra observações do primeiro núcleo quente descoberto fora da Via Láctea, com o auxílio do ALMA, e uma imagem da região do céu no infravermelho.
À esquerda: Distribuições de riscas de emissão molecular do núcleo molecular quente da Grande Nuvem de Magalhães, observadas com o ALMA. Como exemplo mostramos emissões da poeira, do dióxido de enxofre (SO2), do óxido nítrico (NO) e do formaldeído (H2CO).
À direita: Uma imagem infravermelha da região de formação estelar envolvente (baseada em dados do Telescópio Espacial Spitzer da NASA).
Créditos: T. Shimonishi / Tohoku University, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
Takashi Shimonishi, astrónomo na Universidade de Tohoku, Japão, e autor principal do artigo científico que descreve estes resultados, reitera: “Esta é a primeira detecção de um núcleo molecular quente extragaláctico, o que demonstra a grande capacidade da nova geração de telescópios no estudo de fenómenos astroquímicos para além da Via Láctea.”
As observações ALMA revelaram que este núcleo tem uma composição muito diferente de objetos semelhantes encontrados na Via Láctea. As assinaturas químicas mais proeminentes deste núcleo incluem moléculas familiares, tais como dióxido de enxofre, óxido nítrico e formaldeído — assim como a sempre presente poeira. No entanto, vários compostos orgânicos, incluindo metanol (a mais simples molécula do álcool), aparecem com uma abundância muito baixa neste núcleo molecular quente. Em contraste, núcleos semelhantes observados na Via Láctea apresentam uma grande variedade de moléculas orgânicas complexas, incluindo metanol e etanol.
Takashi Shimonishi explica: ”As observações sugerem que as composições moleculares da matéria que forma as estrelas e os planetas são muito mais diversas do que esperávamos.”
A Grande Nuvem de Magalhães tem uma baixa abundância de elementos, para além do hidrogénio e do hélio [3]. A equipa de investigação sugere que este meio galáctico muito diferente afecta os processos de formação de moléculas que ocorrem em torno da estrela recém nascida ST11, o que pode explicar as diferenças nas composições químicas observadas.
Não é ainda claro se as moléculas grandes e complexas detectadas na Via Láctea existem também em núcleos moleculares quentes noutras galáxias. As moléculas orgânicas complexas têm especial interesse pois algumas delas estão ligadas a moléculas pré-bióticas que se formam no espaço. Este objeto recém descoberto numa das galáxias mais próximas de nós é um alvo excelente para estudar este tópico e levanta também outra questão: poderá a diversidade química nas galáxias afectar o desenvolvimento de vida extragaláctica?
Este é um artigo do ESO, que pode ser lido aqui.
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