Evidencia de una nueva clase de objetos interestelares

MADRID, 3 Mar. (EUROPA PRESS) -

Dos enigmáticos objetos helados interestelares descubiertos con el telescopio ALMA muestran propiedades únicas que no pueden explicarse por las características de ningún objeto conocido asociado en su clase y pueden así representar una nueva clase de cuerpos celestes.

Se cree que las moléculas orgánicas que sirven como componentes básicos de la vida se forman en el espacio, pero sus lugares exactos de formación y los mecanismos de entrega a los planetas siguen siendo un gran misterio en la astronomía y la ciencia planetaria. Uno de los elementos clave para resolver este misterio es la presencia de hielo en entornos interestelares. En las regiones frías, densas y protegidas de la galaxia, los átomos y las moléculas se adhieren a las superficies de partículas sólidas de tamaño submicrónico (polvo), lo que lleva a la formación de hielos interestelares. Este proceso es similar a cómo se forma la nieve en las nubes de la Tierra.

Astrónomos de la Universidad de Niigata y la Universidad de Tokio (Japón) realizaron observaciones de gas molecular de dos enigmáticos objetos interestelares utilizando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en Chile.

Estos objetos fueron descubiertos previamente por el satélite infrarrojo japonés AKARI en 2021 y se sabe que son ricos en hielos interestelares que contienen agua y moléculas orgánicas, aunque sus propiedades siguen sin estar claras. Normalmente, los hielos interestelares se detectan en regiones densas de nubes formadoras de estrellas, pero estos dos objetos no pertenecen a ninguna región conocida de formación estelar.

El equipo de investigación utilizó el telescopio ALMA para observarlos en una longitud de onda de aproximadamente 0,9 mm. Si bien las observaciones infrarrojas son efectivas para estudiar materiales sólidos, las observaciones de radio son más útiles para analizar el movimiento y la composición de los gases asociados. Si estos dos objetos interestelares estuvieran formando estrellas, la alta resolución espacial y sensibilidad de ALMA detectarían varias emisiones moleculares. Además, si una nube molecular no detectada previamente estuviera presente en la dirección de estos objetos, aparecería como emisiones de gas extendidas espacialmente en monóxido de carbono.

Sin embargo, las observaciones revelaron algo diferente a cualquiera de estas expectativas. En las posiciones de los dos objetos helados, solo se detectaron líneas de emisión molecular de monóxido de carbono y monóxido de silicio, que exhibían una distribución muy compacta de menos de un segundo de arco. Utilizando los datos de ALMA, el equipo analizó la distancia, el movimiento, el tamaño y la composición química del gas molecular asociado con estos objetos.

Por ejemplo, basándose en el análisis de sus velocidades de línea de visión, se sugirió que los dos objetos están ubicados aproximadamente a 30.000 a 40.000 años luz de distancia de la Tierra. Además, la diferencia significativa en sus velocidades indica que estos objetos son cinemáticamente independientes y están situados a diferentes distancias, a pesar de estar separados por solo unos 3 minutos de arco en la esfera celeste y exhibir colores, brillo y características de hielo interestelar similares.

Los objetos interestelares con hielo suelen estar incrustados en grandes cantidades de polvo, lo que hace que brillen intensamente en las longitudes de onda del infrarrojo lejano a submilimétricas. Sin embargo, las observaciones de ALMA en este estudio no detectaron radiación submilimétrica de los dos objetos helados, lo que revela una distribución de energía inusual que no coincide con las características de los objetos helados interestelares previamente conocidos.

Además, las observaciones de ALMA revelaron que la relación de monóxido de silicio a monóxido de carbono en los dos objetos es significativamente mayor que la que se observa típicamente en las nubes moleculares normales. Este monóxido de silicio tan abundante se encuentra normalmente sólo en regiones donde el polvo interestelar está siendo destruido por intensas ondas de choque, lo que sugiere que los dos objetos están asociados a una fuente de energía que está perturbando fuertemente el gas.

NASA QUE VER CON LO YA CONOCIDO

Las propiedades únicas de los misteriosos objetos helados revelados por ALMA no pueden explicarse por las características de ningún objeto conocido asociado con hielos interestelares, como estrellas recién formadas, estrellas jóvenes con discos protoplanetarios, estrellas evolucionadas que exhiben una pérdida intensa de masa o estrellas brillantes ubicadas detrás de las densas nubes moleculares.

"Pueden representar una nueva clase de objetos interestelares que proporcionan un entorno propicio para la formación de hielos y moléculas orgánicas", dice Takashi Shimonishi, astrónomo de la Universidad de Niigata, Japón, y autor principal del artículo. "Futuras observaciones de alta resolución del gas asociado utilizando el telescopio ALMA, junto con estudios más detallados de hielos y polvo con el Telescopio Espacial James Webb, arrojarían luz sobre la naturaleza de estos misteriosos objetos helados", espera Takashi Shimonishi.

Los hallazgos fueron publicados en The Astrophysical Journal.