Nota de prensa

ALMA y Rosetta detectan freón 40 en el espacio

No hay posibilidades de que esta molécula sea un marcador biológico

2 de Octubre de 2017

Observaciones realizadas con ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) y la misión Rosetta de la ESA, han revelado la presencia del organohalógeno freón 40 en el gas que hay en el entorno tanto de una estrella joven como de un cometa. En la Tierra, los organohalógenos se forman por procesos orgánicos, pero esta es la primera vez que se detectan en el espacio interestelar. Este descubrimiento sugiere que los organohalógenos pueden no ser, tal y como se había especulado, buenos marcadores de la vida, pero sí pueden ser importantes componentes del material a partir del cual se forman los planetas. Este resultado, que aparece en la revista Nature Astronomy, pone de relieve el desafío de encontrar moléculas que puedan indicar la presencia de vida más allá de la Tierra.

Utilizando datos captados por ALMA, en Chile, y por el instrumento de ROSINA de la misión Rosetta de la ESA, un equipo de astrónomos ha detectado rastros débiles del compuesto químico freón 40 (CH₃Cl, también conocido como cloruro de metilo y clorometano) alrededor del sistema estelar infantil IRAS 16293-2422 [1] -a unos 400 años luz de distancia-  y del famoso cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko (67P/C-G), en nuestro propio Sistema Solar. La nueva observación de ALMA es la primera detección de un organohalogenado en el espacio interestelar [2].

Los organohalógenos son halógenos, como el cloro y el flúor, enlazados con carbono y, a veces, otros elementos. En la Tierra, estos compuestos se crean por algunos procesos biológicos —en organismos que van desde los seres humanos a los hongos— así como por procesos industriales como la producción de tintes y medicamentos [3].

Este nuevo descubrimiento de uno de estos compuestos, el freón 40, en lugares que deben ser anteriores al origen de la vida, puede interpretarse como una decepción, ya que investigaciones anteriores habían sugerido que estas moléculas podrían indicar la presencia de vida.

"Encontrar el organohalogenado freón 40 cerca de estas estrellas jóvenes de tipo solar fue sorprendente", afirma Edith Fayolle, investigadora del centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica, en Cambridge (Massachusetts, EE.UU.) y autora principal del nuevo trabajo. "Simplemente, no predijimos su formación y nos sorprendió encontrarlo en tales concentraciones. Ahora está claro que estas moléculas se forman fácilmente en los viveros estelares, proporcionando importante información sobre la evolución química de los sistemas planetarios, incluyendo el nuestro propio".

Hasta ahora se conocen más de 3000 exoplanetas, pero la investigación en este campo ha ido más allá de la detección de planetas, extendiéndose a la búsqueda de marcadores químicos que indiquen la posible presencia de vida. Un paso fundamental es determinar qué moléculas podrían indicar esa presencia de vida, pero establecer marcadores fiables sigue siendo un proceso complicado.

"El descubrimiento de ALMA de organohalógenos en el medio interestelar también nos dice algo acerca de las condiciones iniciales para la química orgánica en los planetas. Esta química es un paso importante hacia los orígenes de la vida", añade Karin Öberg, coautora del estudio. "Basándonos en nuestro descubrimiento, es probables que los organohalógenos sean un componente de la denominada 'sopa primordial', tanto en la Tierra joven como en los nacientes exoplanetas rocosos".

Esto sugiere que los astrónomos pueden haber seguido un camino equivocado; en lugar de indicar la presencia de vida existente, los organohalógenos puede ser un elemento importante en la química del origen de la vida, esa de la que aún sabemos tan poco.

El coautor Jes Jørgensen, del Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague, agrega: "Este resultado demuestra el poder de ALMA para detectar moléculas de interés astrobiológico en estrellas jóvenes a escalas en las que se pueden estar formando planetas. Previamente, con ALMA hemos detectado azúcares simples y precursores de aminoácidos alrededor de distintas estrellas. El descubrimiento adicional del freón 40 alrededor del cometa 67 P/C-G fortalece los vínculos entre la química pre-biológica de protoestrellas distantes y nuestro propio Sistema Solar".

Los astrónomos también compararon las cantidades relativas de freón 40 que contienen diferentes isótopos de carbono en el sistema estelar joven y en el cometa y encontraron abundancias similares. Esto apoya la idea de que un joven sistema planetario puede heredar la composición química de su nube de formación estelar parental y abre la posibilidad de que los organohalógenos podrían llegar a los planetas de sistemas jóvenes durante la formación planetaria o a través de impactos de cometas.

"Nuestros resultados muestran que todavía tenemos mucho que aprender sobre la formación de los organohalógenos", concluye Fayolle. "Será necesario llevar a cabo búsquedas adicionales de organohalógenos alrededor de otras protoestrellas y cometas para encontrar la respuesta".

Notas

[1] Esta protoestrella es un sistema estelar binario rodeado de una nube molecular en la región de formación estelar Rho Ophiuchi, lo que la convierte en un objetivo excelente para la observación milimétrica/submilimétrica de ALMA.

[2] Los datos utilizados fueron del sondeo PILS (ALMA Protostellar Interferometric Line Survey (PILS). El objetivo de este sondeo es mapear la complejidad química de IRAS 16293-2422 obteniendo imágenes de todos los rangos de longitud de onda cubiertos por ALMA a escalas muy pequeñas, equivalentes al tamaño del Sistema Solar.

[3] El freón era ampliamente utilizado como refrigerante (de ahí el nombre), pero ahora está prohibido, ya que tiene un efecto destructivo sobre la capa de ozono protectora de la tierra.

Información adicional

Este trabajo de investigación se ha presentado en el artículo científico “Protostellar and Cometary Detections of Organohalogens” por E. Fayolle et al., y aparece en la revista Nature Astronomy del 2 de octubre de 2017.

El equipo está formado por Edith C. Fayolle (Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica, EE.UU.); Karin I. Öberg (Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica, EE.UU.);  Jes K. Jørgensen (Universidad de Copenhague, Dinamarca); Kathrin Altwegg (Universidad de Berna, Suiza);  Hannah Calcutt (Universidad de Copenhague, Dinamarca); Holger S. P. Müller (Universidad de Colonia, Alemania); Martin Rubin (Universidad de Berna, Suiza); Matthijs H. D. van der Wiel (Instituto de Radioastronomía de los Países Bajos, Países Bajos): Per Bjerkeli (Observatorio Espacial de Onsala, Suecia); Tyler L. Bourke (Observatorio Jodrell Bank, Reino Unido); Audrey Coutens (Universidad College London, Reino Unido); Ewine F. van Dishoeck (Universidad de Leiden, Países Bajos; Instituto Max-Planck de Física Extraterrestre, Alemania); Maria N. Drozdovskaya (Universidad de Berna, Suiza); Robin T. Garrod (Universidad de Virginia, EE.UU.); Niels F. W. Ligterink (Universidad de Leiden, Países Bajos); Magnus V. Persson (Observatorio Espacial de Onsala, Suecia); Susanne F. Wampfler (Universidad de Berna, Suiza) y el equipo de ROSINA.

El conjunto ALMA, (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) es una instalación astronómica internacional fruto de la colaboración entre ESO, la Fundación Nacional para la Ciencia de EE.UU. (NSF, National Science Foundation) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS, National Institutes of Natural Sciences) en cooperación con la República de Chile. ALMA está financiado por ESO en nombre de sus países miembros; por la NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRC, National Research Council) y el Consejo Nacional de Ciencias de Taiwán (NSC, National Science Council), y por el NINS en cooperación con la Academia Sinica (AS) de Taiwán y el Instituto de Astronomía y Ciencias Espaciales de Corea (KASI, Korea Astronomy and Space Science Institute).

La construcción y operaciones de ALMA están lideradas por ESO en nombre de sus países miembros; por el Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO, National Radio Astronomy Observatory), gestionado por Associated Universities, Inc. (AUI), en América del Norte; y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ, National Astronomical Observatory of Japan) en Asia Oriental. El Observatorio Conjunto ALMA (Joint ALMA Observatory, JAO) proporciona al proyecto la unificación tanto del liderazgo como de la gestión de la construcción, puesta a punto y operaciones de ALMA.

ESO es la principal organización astronómica intergubernamental de Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Cuenta con el respaldo de dieciséis países: Alemania, Austria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Italia, Países Bajos, Polonia, Portugal, el Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza, junto con Chile, país anfitrión. ESO desarrolla un ambicioso programa centrado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación terrestres que permiten a los astrónomos hacer importantes descubrimientos científicos. ESO también desarrolla un importante papel al promover y organizar la cooperación en investigación astronómica. ESO opera en Chile tres instalaciones de observación únicas en el mundo: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope junto con su interferómetro VLTI (Very Large Telescope Interferometer), el más avanzado del mundo, así como dos telescopios de rastreo: VISTA (siglas en inglés de Telescopio de Rastreo Óptico e Infrarrojo para Astronomía), que trabaja en el infrarrojo, y el VST (VLT Survey Telescope, Telescopio de Rastreo del VLT), que rastrea en luz visible. ESO también es socio de dos instalaciones en Chajnantor, APEX y ALMA, actualmente el mayor proyecto astronómico en funcionamiento del mundo. Finalmente, en Cerro Armazones, cerca de Paranal, ESO está construyendo el ELT (Extremely Large Telescope), de 39 metros, que llegará a ser “el ojo más grande del mundo para mirar el cielo”.

Las traducciones de las notas de prensa de ESO las llevan a cabo miembros de la Red de Divulgación de la Ciencia de ESO (ESON por sus siglas en inglés), que incluye a expertos en divulgación y comunicadores científicos de todos los países miembros de ESO y de otras naciones.

El nodo español de la red ESON está representado por J. Miguel Mas Hesse y Natalia Ruiz Zelmanovitch.

Enlaces

• Artículo científico en Nature Astronomy
• Nota de prensa de NRAO
• Nota de prensa de ESA
• Resultados anteriores sobre esta estrella con ALMA: isocianato de metilo y azúcares
• Fotos de ALMA

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