¿Quieres construir un planeta habitable? Entonces necesitará varios y diversos ingredientes como carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y azufre. El Telescopio Espacial James Webb ha encontrado los componentes básicos de estos ingredientes clave en las frías profundidades de una nebulosa protoestelar distante llamada nube molecular Camaleón I. Los científicos dicen que el descubrimiento de estos protoingredientes permite a los astrónomos examinar las moléculas heladas simples que algún día se incorporarán a futuros exoplanetas.
«Nuestros resultados brindan información sobre la etapa química oscura inicial de la formación de hielo en los granos de polvo interestelar que se convertirán en guijarros de un centímetro a partir de los cuales se forman los planetas en discos», dijo Melissa McClure, astrónoma del Observatorio de Leiden que es el investigador principal del programa de observación y autor principal del artículo que describe este resultado. “Estas observaciones abren una nueva ventana sobre las vías de formación de las moléculas simples y complejas que se necesitan para fabricar los componentes básicos de la vida”.
El programa de observación, llamado proyecto Ice Age, es uno de los programas de ciencia de lanzamiento temprano de JWST que ayuda a mostrar las capacidades de observación del nuevo telescopio y permite a la comunidad astronómica aprender cómo aprovechar al máximo su tiempo de observación con los diversos instrumentos.
El descubrimiento se realizó utilizando una técnica que estudia cómo la luz de las estrellas más allá de la nube molecular es absorbida por moléculas heladas en longitudes de onda infrarrojas específicas visibles para Webb. Los astrónomos usaron la luz de una estrella de fondo, llamada NIR38, para iluminar la nube oscura. Los instrumentos de JWST pudieron buscar las huellas dactilares químicas conocidas como espectros de absorción que se pueden comparar con datos de laboratorio para identificar qué hielos están presentes en la nube molecular.
Además de hielos simples como el agua, el equipo pudo identificar formas congeladas de una amplia gama de moléculas, desde dióxido de carbono, amoníaco y metano, hasta la molécula orgánica compleja más simple, el metanol. Este es el censo más completo hasta la fecha de los ingredientes helados disponibles para hacer futuras generaciones de estrellas y planetas.
La nube molecular Chameleon I está a unos 600 años luz de la Tierra y, como muestra la imagen de arriba, se han formado docenas de estrellas jóvenes y otras comienzan a formarse. Si bien los hielos incrustados en esta región fría, densa y oscura son difíciles de discernir, la visión infrarroja de JWST pudo investigar la región utilizando la luz de las estrellas de fondo.
«Simplemente no podríamos haber observado estos hielos sin Webb», explicó Klaus Pontoppidan, científico del proyecto Webb en el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, que participó en esta investigación. “Los hielos aparecen como depresiones contra un continuo de luz estelar de fondo. En regiones que son así de frías y densas, gran parte de la luz de la estrella de fondo está bloqueada y la exquisita sensibilidad de Webb fue necesaria para detectar la luz de las estrellas y, por lo tanto, identificar los hielos en la nube molecular».
Estos componentes básicos de carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y azufre se denominan colectivamente CHONS. Estos elementos son ingredientes importantes en las atmósferas planetarias. Una de las principales teorías de nuestro Sistema Solar es que los CHONS fueron lanzados a la superficie de la Tierra por impactos con cometas o asteroides helados. Sin embargo, los astrónomos también creen que estos ingredientes probablemente ya estaban presentes en los hielos de la nube oscura de polvo frío y gas que eventualmente colapsaría para formar el Sol y los planetas. hacer el Sistema Solar. En estas regiones del espacio, los granos de polvo helado proporcionan un entorno único para que los átomos y las moléculas se encuentren, lo que puede desencadenar reacciones químicas que forman sustancias muy comunes como el agua. Estudios de laboratorio detallados han demostrado además que algunas moléculas prebióticas simples pueden formarse bajo estas condiciones heladas.
El equipo de Ice Age tiene más observaciones que hacer y espera rastrear el viaje de los hielos desde su formación hasta el ensamblaje de los cometas helados.
Fuentes: Comunicados de prensa de JWSTmi
