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Salpicadura liberal de sal descubierta alrededor de una joven estrella

febrero 8, 2019
Patricia

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Salpicadura liberal de sal descubierta alrededor de una joven estrella

Resumen: Las nuevas observaciones de ALMA muestran que hay sal de mesa común en un lugar no tan extraordinario: 1.500 años-luzAños-luzLa distancia que la luz viaja en un año en el vacío. Un año luz equivale a unos seis billones de millas de la Tierra en el disco que rodea a una estrella joven masiva. Aunque se han encontrado sales en las atmósferas de estrellas viejas y moribundas, esta es la primera vez que se ven alrededor de estrellas jóvenes en viveros estelares. La detección de este disco incrustado de sal puede ayudar a los astrónomos a estudiar la química de la formación de estrellas, así como a identificar otras protoestrellas similares escondidas dentro de densos capullos de polvo y gas.

Un equipo de astrónomos y químicos que utilizan el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) Financiado por la Fundación Nacional de la Ciencia de Estados Unidos y sus socios internacionales (NRAO/ESO/NAOJ), ALMA se encuentra entre los observatorios astronómicos más complejos y poderosos de la Tierra o del espacio. El telescopio es un conjunto de 66 antenas parabólicas de alta precisión en el norte de Chile. Vea más aquí ha detectado las huellas químicas del cloruro de sodio (NaCl) y otros compuestos salinos similares que emanan del disco polvoriento que rodea la Fuente de Orión I, una estrella joven y masiva en una nube polvorienta detrás de la Nebulosa de Orión.

“Es increíble que estemos viendo estas moléculas”, dijo Adam Ginsburg, miembro Jansky del Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO) en Socorro, Nuevo México, y autor principal de un artículo aceptado para su publicación en el Astrophysical Journal. “Como sólo hemos visto estos compuestos en las capas exteriores de las estrellas moribundas, no sabemos lo que significa nuestro nuevo descubrimiento. La naturaleza de la detección, sin embargo, muestra que el ambiente alrededor de esta estrella es muy inusual”.

Para detectar moléculas en el espacio, los astrónomos usan radiotelescopios para buscar sus firmas químicas – picos reveladores en los espectros de dispersión -SpectraEl término plural del espectro, que se refiere al rango de longitudes de onda de radiación electromagnética. de la luz de longitud de onda de radio y milímetro. Los átomos y las moléculas emiten estas señales de varias maneras, dependiendo de la temperatura de sus entornos.

Las nuevas observaciones de ALMA contienen un conjunto erizado de firmas espectrales -o transiciones, como los astrónomos se refieren a ellas- de las mismas moléculas. Para crear huellas dactilares moleculares tan fuertes y variadas, las diferencias de temperatura en el lugar donde residen las moléculas deben ser extremas, oscilando entre 100 kelvin y 4.000 kelvin (alrededor de -175 grados Celsius a 3700 grados Celsius). Un estudio en profundidad de estos picos espectrales podría proporcionar información sobre cómo la estrella está calentando el disco, lo que también sería una medida útil de la luminosidadLuminosidadLa cantidad de energía que emite una estrella por unidad de tiempo. Es independiente de la distancia o de cuán brillante u oscura aparezca la estrella desde la Tierra. Se mide en vatios (julios/segundos) y a menudo se da en términos relativos a nuestro Sol, L⊙ (alrededor de 3.846×10^26 W). de la estrella.

“Cuando miramos la información que ALMA nos ha proporcionado, vemos alrededor de 60 transiciones diferentes -o huellas dactilares únicas- de moléculas como el cloruro de sodio y el cloruro de potasio que provienen del disco. Eso es chocante y emocionante”, dijo Brett McGuire, químico de la NRAO en Charlottesville, Virginia, y coautor del artículo.

Los investigadores especulan que estas sales provienen de granos de polvo que colisionaron y derramaron su contenido en el disco circundante. Sus observaciones confirman que las regiones salinas trazan la ubicación del disco circunestelarDisco CircunstelarEl disco de polvo, gas o escombros que rodea a una estrella.

“Por lo general, cuando estudiamos las protoestrellas de esta manera, las señales del disco y el flujo de salida de la estrella se confunden, lo que dificulta la distinción entre una y otra”, dijo Ginsburg. “Ya que ahora podemos aislar sólo el disco, podemos aprender cómo se está moviendo y cuánta masa contiene. También puede decirnos cosas nuevas sobre la estrella”.

La detección de sales alrededor de una estrella joven también es de interés para astrónomos y astroquímicos porque algunos de los átomos constituyentes de las sales son metales – sodio y potasio. Esto sugiere que puede haber otras moléculas que contengan metales en este ambiente. Si es así, puede ser posible usar observaciones similares para medir la cantidad de metales en regiones que forman estrellas. “Este tipo de estudio no está disponible para nosotros en este momento. Los compuestos metálicos que flotan libremente son generalmente invisibles para la radioastronomía”, señaló McGuire.

Las firmas salinas se encontraron entre 30 y 60 unidades astronómicasUnidad astronómicaUnidad astronómica (UA): Una unidad de distancia igual a la distancia promedio entre la Tierra y el Sol, o 149,6 millones de kilómetros (93 millones de millas). (AU, o la distancia media entre la Tierra y el Sol) de las estrellas anfitrionas. Basándose en sus observaciones, los astrónomos infieren que puede haber tanto como un sextillón (uno con 21 ceros después) kilogramos de sal en esta región, lo que equivale aproximadamente a toda la masa de los océanos de la Tierra.

“Nuestro próximo paso en esta investigación es buscar sales y moléculas metálicas en otras regiones. Esto nos ayudará a entender si estas huellas químicas son una herramienta poderosa para estudiar una amplia gama de discos protoplanetarios, o si esta detección es única para esta fuente”, dijo Ginsburg. “Mirando hacia el futuro, la propuesta planeada de la Próxima Generación VLANext Generación VLAA para construir el próximo gran salto en observatorios de radio – ampliando el legado del VLA. Los astrónomos están imaginando la próxima generación de Very Large Array (ngVLA) con 244 antenas de 18 metros distribuidas a lo largo de 8.860 kilómetros. Tendrían la mezcla correcta de sensibilidad y cobertura de longitud de onda para estudiar estas moléculas y tal vez utilizarlas como trazadores de discos formadores de planetas”.

La Fuente de Orión I se formó en la Nube Molecular de Orión I, una región de nacimiento estelar explosivo previamente observada con ALMA. Y aquí.] “Esta estrella fue expulsada de su nube madre con una velocidad de unos 10 kilómetros por segundo hace unos 550 años”, dijo John Bally, un astrónomo de la Universidad de Colorado y coautor del documento. “Es posible que los granos sólidos de sal fueran vaporizados por ondas de choque cuando la estrella y su disco fueron abruptamente acelerados por un encuentro cercano o colisión con otra estrella. Queda por ver si el vapor de sal está presente en todos los discos que rodean a las protoestrellas masivas, o si dicho vapor traza eventos violentos como el que observamos con ALMA”.

El Observatorio Nacional de Radioastronomía es una instalación de la Fundación Nacional de Ciencias, operada bajo acuerdo de cooperación por Associated Universities, Inc.

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