Una de las preguntas más interesantes que podemos hacernos es, “¿Cómo se formó la vida?”. Para responderla, los científicos vuelven a observar los componentes químicos básicos de la vida. Esos son agua, moléculas orgánicas a base de carbono, silicatos y otros. El Telescopio Espacial James Webb ofreció un vistazo a los gases, partículas de hielo y polvo que rodean a una estrella recién nacida y descubrió que allí existen moléculas orgánicas.
Los datos de Webb están configurados para transformar nuestra comprensión de la química de las estrellas recién formadas. Eso es porque el telescopio puede detectar la existencia de moléculas orgánicas alrededor de la protoestrella MIRI 15398-3359. Se está formando en la nube molecular Lupus 1 (también conocida como B228), a unos 500 años luz de nosotros. El telescopio ha encontrado características de absorción que indican la existencia de hielo de agua, metanol, amoníaco y metano. También parece haber especies de etanol y acetaldehído, además de monóxido de carbono y vapor de agua. Todas estas son moléculas orgánicas complejas que pueden combinarse para formar los componentes básicos de la vida.
Uso de otras moléculas para rastrear la actividad estelar
Dado que se trata de una protoestrella recién nacida, también muestra cierta actividad de chorro. Webb encontró líneas de emisión de especies de gas de hierro, neón, silicio e hidrógeno. Todos estos trazan un chorro bipolar alejándose de la joven estrella tormentosa. MIRI 15398-3359, como muchos otros, todavía se alimenta de la envoltura de material que lo creó. La nube de gas y polvo que formó su guardería es químicamente activa.
Esencialmente, está tomando bloques de construcción simples y produciendo esas moléculas orgánicas complejas. Son precursores de las sustancias químicas de la vida, que existen mucho antes de que se hayan formado las condiciones en los mundos cercanos. Esta no es la primera vez que los astrónomos tienen las materias primas para los productos químicos de la vida en viveros estelares. Otras nubes de gas y polvo también parecen mostrar estas sustancias químicas complejas. Pero los exquisitos datos de Webb muestran más detalles sobre lo que sucede en la nube.
Formando Moléculas Orgánicas
Un equipo de investigación de la institución de investigación japonesa RIKEN analizó los datos de Webb de esta estrella recién formada. Llegaron a la conclusión de que estas moléculas orgánicas complejas se están formando en las superficies de los granos de hielo en la nube de gas y polvo. A medida que la estrella calienta esas moléculas, migran lejos de sus hogares helados y se arremolinan en la nube.
“Queremos obtener una prueba definitiva de tales vías de formación”, dijo Yao-Lun Yang del Laboratorio de Formación de Estrellas y Planetas RIKEN. “Y JWST brinda la mejor oportunidad para hacerlo”.
Para comprender lo que está sucediendo en la estrella, Yang y el equipo utilizaron datos de las observaciones de la estrella realizadas por el Instrumento de infrarrojo medio (MIRI) de Webb en 2022. No era la primera vez que los telescopios observaban MIRI 15398-3359. Las observaciones anteriores habían encontrado algunas de estas sustancias químicas en la fase gaseosa, mucho después de que se hubieran formado. Las observaciones del MIRI excavaron más profundamente en la nube para identificar estas especies en su fase de hielo.
Un vistazo temprano a una estrella bebé
El proceso del nacimiento de las estrellas ha sido velado durante mucho tiempo por las nubes donde existen esos químicos. Instrumentos especializados como MIRI miran más profundamente en las nubes. Ofrece una visión de la evolución química mucho antes en el proceso de formación estelar. Las observaciones también permitieron a los astrónomos establecer un marco de tiempo tentativo sobre la existencia de los chorros y los flujos de salida de esta estrella bebé. Según Yang, las expulsiones tienen quizás solo 170 años. Eso es increíblemente temprano en el proceso. Pero les da a los astrónomos una buena idea de qué tan pronto se activa una estrella recién nacida. La observación de sustancias químicas orgánicas complejas en la nube, tanto en forma de gas como de hielo, también brinda más información a los científicos sobre la evolución química que tiene lugar en las guarderías estelares.
A medida que la estrella avanza en su evolución y se forman posibles planetas en el disco protoplanetario alrededor de MIRI 15398-3359, Webb debería poder seguir asomándose al interior de su lugar de nacimiento. Rastrear la formación de vida en esos planetas requerirá que los científicos sigan la evolución continua de esas moléculas orgánicas complejas desde las nubes de gas hasta la superficie planetaria. Es un avance muy prometedor para comprender el largo camino desde la formación estelar hasta la vida. “Comenzaremos a comprender cómo surge la química orgánica”, dijo Yang. “Y también descubriremos los impactos duraderos en sistemas planetarios similares a nuestro Sistema Solar”.
Para más información
Telescopio espacial sondea química alrededor de una estrella recién nacida
CORINOS. I. Espectroscopia JWST/MIRI e imágenes de una clase 0 Protostar IRAS 15398–3359
