Las moléculas orgánicas que forman los bloques de construcción para la vida aparecen cientos de miles de años antes de que las estrellas comiencen a formarse.
Es el resultado del estudio de una vasta nube cósmica de gas y polvo realizada por astrónomos del Observatorio Steward de la Universidad de Arizona.
Según la investigación, las moléculas orgánicas complejas que podrían servir como bloques de construcción para la vida son más omnipresentes de lo que se pensaba anteriormente en nubes frías de gas y polvo que dan lugar a estrellas y planetas.
Estas moléculas también aparecen mucho antes de lo sugerido por la sabiduría convencional, cientos de miles de años antes de que las estrellas realmente comiencen a formarse, según encontraron los investigadores.
Publicado en 'The Astrophysical Journal', los resultados desafían las teorías existentes que requieren un ambiente calentado por las protoestrellas (estrellas en formación) para que las moléculas orgánicas complejas se vuelvan observables.
El estudio es el primero en buscar las firmas de dos moléculas orgánicas complejas, metanol y acetaldehído, en un número sustancial de posibles sitios de formación de estrellas, a diferencia de las observaciones anteriores, que se habían centrado principalmente en objetos individuales. Los núcleos preestelares o sin estrellas se denominan así porque, aunque todavía no contienen estrellas, marcan regiones en el espacio donde el polvo y los gases fríos se unen en las semillas que darán lugar a las estrellas y posiblemente a los planetas.
Los investigadores utilizaron el telescopio de plato de 12 metros del Observatorio de Radio de Arizona en Kitt Peak, al suroeste de Tucson, para mirar a través de la cubierta de gas y polvo de 31 núcleos sin estrellas dispersos en una región de formación de estrellas conocida como la nube molecular de Tauro, ubicada alrededor de 440 años luz de la Tierra. Cada núcleo puede estirarse sobre una distancia que cubriría hasta 1.000 sistemas solares alineados uno al lado del otro.
"Estos núcleos sin estrellas que observamos están a varios cientos de miles de años de la formación inicial de una estrella o cualquier planeta", dijo en un comunicado Yancy Shirley, profesora asociada de astronomía, quien fue coautora del artículo con la autora principal Samantha Scibelli, de tercer año. estudiante de doctorado en el grupo de investigación de Shirley. "Esto nos dice que la química orgánica básica necesaria para la vida está presente en el gas crudo antes de la formación de estrellas y planetas".
Si bien los científicos saben desde hace tiempo sobre la existencia en el espacio de moléculas prebióticas, que proporcionan los componentes básicos necesarios para la vida tal como la conocemos, ha sido difícil encontrar respuestas concluyentes sobre dónde y cómo se forman y los mecanismos por los cuales terminan en las superficies de cualquier posible planeta.
"Los procesos exactos en juego todavía se están debatiendo, porque los modelos teóricos aún no coinciden con lo que vemos", dijo Scibelli. "Con este documento, podemos restringir mejor los mecanismos de formación que podrían tener lugar al decirles a los teóricos cómo de abundantes son estas moléculas".
Los núcleos preestelares son como ventanas a los primeros pasos evolutivos hacia sistemas estelares con planetas y posiblemente incluso formas de vida, explicó Scibelli, estimando que antes de este estudio se habían estudiado menos de 10 de estos objetos para moléculas orgánicas complejas. Observaciones similares generalmente se centraron en una molécula, el metanol, mientras que la encuesta aquí descrita siguió específicamente la evolución del metanol y el acetaldehído, un derivado de alcohol asociado.
Para esta encuesta, el equipo buscó las firmas reveladoras de las dos moléculas durante una campaña de observación por un total de casi 500 horas de tiempo de observación.
Se encontró que el metanol estaba presente en los 31 núcleos preestelares, y el 70% de ellos contenía acetaldehído además de metanol. Los autores del estudio interpretan estos resultados como evidencia de que las moléculas orgánicas complejas están mucho más extendidas en las regiones nacientes de formación de estrellas de lo que se pensaba anteriormente.
Estos hallazgos desafían las teorías tradicionales de cómo se forman las moléculas prebióticas, porque suponen un escenario en el que el calor de las estrellas recién nacidas proporciona el ambiente necesario para que se formen moléculas orgánicas. La abundancia de moléculas orgánicas complejas en nubes de gas y polvo extremadamente fríos que todavía están muy lejos de tales condiciones significa que deben estar en funcionamiento otros procesos.
"Dentro de estos núcleos, que consideramos lugares de nacimiento, capullos y guarderías de estrellas de baja masa similares a nuestro sol, las condiciones son tales que es difícil incluso crear estas moléculas", dijo Scibelli. "Al realizar encuestas como esta, podemos entender mejor cómo los precursores de la vida existen, cómo migran y entran en los sistemas solares en las etapas posteriores de la formación de estrellas".
