16/Feb/09

Revista Axxón Axxón en facebook Lectores de Axxón en facebook

Astrónomos develan el origen cósmico de la vida

Los astrónomos describen ahora tres importantes desarrollos en la reunión anual "Cuna Cósmica de la Vida" de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia en Chicago, Estados Unidos

Los procesos que sentaron las bases para la vida en la Tierra (la formación de estrellas y planetas y la producción de moléculas orgánicas complejas en el espacio interestelar) están mostrando sus secretos a los astrónomos armados con nuevas y poderosas herramientas de investigación, y pronto estarán disponibles herramientas aún mejores.

En un desarrollo, un equipo de astroquímicos dio a conocer un importante y nuevo recurso para la búsqueda de moléculas complejas interestelares que son precursoras de la vida. Los datos químicos dados a conocer por Anthony Remijan del Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO) y sus colegas universitarios son parte de un relevamiento de moléculas interestelares prebióticas o PRIMOS, un proyecto que estudia una región formadora de estrellas cercana al centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea.

PRIMOS es un esfuerzo del Centro de Química del Universo de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF), iniciado en la Universidad de Virginia (UVa) en octubre de 2008, y liderado por el profesor Brooks H. Pate, de la UVa. Los datos producidos por el telescopio Robert C. Byrd (GBT) de la NSF, en Virginia del Oeste, provienen de más de 45 observaciones individuales con más de nueve Gigabytes de datos y más de 1,4 millones de canales de frecuencia individuales.

Los científicos pueden investigar en los datos del GBT frecuencias específicas de radio, llamadas líneas espectrales —como las huellas digitales— naturalmente emitidas por moléculas en el espacio interestelar. "Hemos identificado más de 720 líneas espectrales en esta colección, y cerca de 240 de éstas fueron de moléculas desconocidas", señala Remijan. "Ponemos a disposición de todos los científicos la mejor colección de datos debajo de 50 GHZ nunca antes producida para el estudio de la química interestelar", dijo Remijan.

Los astrónomos ya han identificado más de 150 moléculas en el espacio interestelar en los pasados 40 años, incluyendo componentes orgánicos complejos como azúcares y alcoholes. "Esto es un gran cambio en la forma de cómo buscar las moléculas en el espacio", explica Remijan. "Anteriormente, la gente decidía de antemano las moléculas que estaba buscando, cuando la búsqueda era en una banda muy estrecha de radio frecuencias emitidas por estas moléculas. En este estudio del GBT, observamos un rango amplio de frecuencias, colectando datos e inmediatamente haciéndolos disponibles para el público. Científicos en cualquier parte del mundo podrían usar este recurso para encontrar nuevas moléculas."

Otro desarrollo clave, presentado por Crystal Brogan del NRAO, muestra que imágenes extremadamente detalladas de "proto-cúmulos" de jóvenes estrellas masivas revelan una compleja mezcla de estrellas en diferentes etapas de su formación, movimientos complicados de gases y numerosas pistas químicas de las condiciones físicas en estas maternidades estelares. "Vimos un panorama mucho más complejo que lo esperado y ahora tenemos preguntas por responder", ella señaló.

Usando el conjunto submilimétrico (SMA) del Observatorio Astrofísico Smithsoniano, en Hawai, Brogan y sus colegas estudiaron una nebulosa localizada a 5.500 años luz de la Tierra, en la constelación de Scorpius, el Escorpión, donde se están formando estrellas significativamente más masivas que el Sol. "Esto es esencial para entender lo que pasa en estos sistemas, porque la mayoría de las estrellas, incluidas las estrellas similares al Sol, se forman en cúmulos", señala Brogan.

"Las estrellas más masivas del cúmulo tienen un tremendo impacto en la formación y en el ambiente del resto del cúmulo, incluyendo a las estrellas menos masivas y a sus planetas" dice Brogan, agregando que "si queremos entender cómo los sistemas estelares pueden soportar la vida y desarrollarla, necesitamos conocer cómo estas estrellas gigantes afectan su ambiente".

Además, Brogan señala, que las estrellas masivas jóvenes están rodeadas por "núcleos calientes" que incluyen material orgánico copioso que más tarde podría ser enviado al espacio interestelar por los vientos estelares y otros procesos. Esto podría ayudar a "sembrar" regiones formadoras de estrellas y algunos químicos de los encontrados por el GBT y otros telescopios.

Restringiéndose al problema de cómo los planetas se forman alrededor de estrellas jóvenes, David Wilner del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsoniano (CfA) presentó observaciones realizadas con el SMA que revelaron nuevos detalles de sistemas estelares en las primeras etapas de su formación. Wilner y sus colegas estudiaron nueve discos de polvo rodeando a estrellas jóvenes en una región de la constelación de Ophiuchus, el Serpentario.

"Éstas son las imágenes más detalladas de estos discos hechas en estas longitudes de onda" señala Wilner. Las imágenes muestran la distribución del material en la misma escala de tamaño del Sistema Solar, e indican que estos discos son capaces de producir sistemas planetarios. Dos de los discos mostraron grandes cavidades centrales donde los planetas jóvenes podrían haber barrido el material de sus vecinos.

"Anteriormente, sabíamos que esos discos tenían suficiente material para formar sistemas plantarios. Estas nuevas imágenes nos dicen que el material está en el lugar indicado para formar sistemas planetarios. Estamos realizando una tentadora mirada a las primeras etapas de la formación de planetas" dice Sean Andrews, Hubble Fellow del CfA.

Estas tres áreas de estudio están preparadas para los grandes avances con la llegada de nuevas y potentes instalaciones como el ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) y el EVLA (Expanded Very Large Array) y nuevas capacidades para el GBT.

Los estudios de discos protoplanetarios y de sistemas planetarios jóvenes podrían beneficiarse enormemente por la capacidad innovadora de ALMA, señaló Wilner. "Si bien hemos podido estudiar algunos de estos objetos a la fecha, ALMA será capaz de darnos imágenes altamente detalladas de mucho más de lo que hemos estudiado hasta hoy". Wilner agrega que ALMA también podrá proveer de nueva información sobre los compuestos químicos en estos sistemas formadores de planetas.

Los complejos movimientos y la química de los proto-cúmulos de Brogan, de estrellas masivas jóvenes, también podrían ser aclarados por ALMA. "Tanto el detalle de las imágenes como la capacidad de encontrar líneas espectrales moleculares podrían ser mejoradas en un factor de, al menos, 25 con ALMA", dice ella. Además, el incremento en el poder del EVLA podrá dar a los astrónomos una mejor visión de las regiones internas de los discos alrededor de las estrellas jóvenes, regiones oscurecidas para los telescopios operando en longitudes de onda más cortas.

"Sabemos que existían compuestos químicos complejos en el espacio interestelar antes de que las estrellas y los planetas se formaran. Con las nuevas herramientas por venir en los próximos años, estamos a punto de aprender cómo la química de las nubes interestelares, las estrellas jóvenes y sus ambientes, y los discos de los planetas que son formados, están ligados entre sí para proveer la base química para la vida en esos planetas", explica Remijan.

El astrofísico Neil deGrasse Tyson del Museo Americano de Historia Natural señala, "Como ninguna otra ciencia, la astrofísica poliniza de forma cruzada a los expertos en química, biólogos, geólogos y físicos, para descubrir el pasado, presente y futuro del cosmos y de nuestro humilde lugar dentro de él".

Fuente: Cielo Sur. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard