ALMA descubre aluminio alrededor de una joven estrella.
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| Imagen de la distribución de las moléculas de óxido de aluminio (coloridas) y de las partículas de polvo calientes (silueta) obtenida por ALMA. El chorro molecular (que no se muestra en esta imagen) se extiende desde el centro hacia las esquinas superior izquierda e inferior derecha. Créditos: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Tachibana et al. |
Un equipo de investigadores detectó por primera vez, gracias a ALMA, la presencia de una molécula que contiene aluminio alrededor de una joven estrella. Los rastros de aluminio encontrados en algunos meteoritos figuran entre los objetos sólidos más antiguos del Sistema Solar, pero todavía no se logra relacionar su proceso de formación y de evolución con los procesos de formación de los planetas y estrellas. El descubrimiento de óxido de aluminio alrededor de una joven estrella constituye una gran oportunidad para estudiar el proceso de formación inicial de los meteoritos y de planetas como la Tierra.
Las estrellas están rodeadas de discos de gas. Parte de ese gas se condensa y forma granos de polvo que, con el tiempo, van aglomerándose y formando objetos más grandes, hasta producir meteoros, planetesimales y, por último, planetas. Entender la formación de esos primeros objetos sólidos es fundamental para entender todo el proceso posterior.
Shogo Tachibana, profesor de la Universidad de Tokio y de la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA), y su equipo analizaron los datos que obtuvo ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter) sobre la joven y masiva protoestrella Orión KL Fuente I, y encontraron emisiones de radio características de las moléculas de óxido de aluminio (AIO). Esta es la primera vez que se detecta óxido de aluminio de manera fehaciente alrededor de una joven estrella.
“El óxido de aluminio desempeñó un papel muy importante en la formación del material más antiguo del Sistema Solar”, afirma Tachibana. “Nuestro hallazgo ayudará a entender la evolución de la materia en los comienzos del Sistema Solar”.
Cabe señalar que las emisiones de radio de las moléculas de óxido de aluminio se concentran en los puntos de origen de los chorros emanados del disco giratorio que circunda la protoestrella. En contrapartida, se han detectado otras moléculas, por ejemplo, de monóxido de silicio (SiO), en un área más amplia de los chorros. Normalmente, la temperatura es más elevada en la base de los chorros y más baja en el resto del flujo de gas. “El hecho de que no hayamos detectado óxido de aluminio en estado gaseoso en el resto del chorro indica que las moléculas se condensaron en partículas de polvo sólidas en las zonas más frías”, explica Tachibana. “Las moléculas pueden emitir sus señales de radio características cuando se encuentran en estado gaseoso, pero no en estado sólido”.
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| Esta imagen de las antenas de ALMA sobre el llano de Chajnantor, a 5000 metros de altura en los Andes chilenos, fue tomada pocos días antes del comienzo de la Ciencia Inicial con ALMA. En el llano se pueden ver diecinueve antenas. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/W. Garnier (ALMA). |
El hecho de que ALMA haya detectado óxido de aluminio en la base caliente del chorro demostraría que las moléculas se forman en las zonas calientes cerca de la protoestrella. Al desplazarse hacia zonas más frías, el óxido de aluminio quedaría atrapado en partículas que pueden formar polvo rico en aluminio, como el de los sólidos más antiguos del Sistema Solar, y terminar constituyendo los componentes básicos de los planetas.
Ahora el equipo de investigadores observará otras protoestrellas en busca de óxido de aluminio. Al combinar los nuevos resultados con datos de meteoritos y muestras de misiones como Hayabusa2, de la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial, se podrá obtener información esencial sobre la formación y evolución de nuestro Sistema Solar y otros sistemas planetarios.
Información adicional
Los resultados de este estudio se consignaron en el artículo de Tachibana et al. titulado “Spatial distribution of AlO in a high mass protostar candidate Orion Source I” (‘Distribución espacial de óxido de aluminio en un candidato a protoestrella de elevada masa en Orión Fuente I”), publicado en The Astrophysical Journal Lettersel 24 de abril de 2019, enlace artículo.
El equipo de investigación estuvo conformado por: Shogo Tachibana (Universidad de Tokio), Takafumi Kamizuka (Universidad de Tokio), Tomoya Hirota (Observatorio Astronómico Nacional de Japón/SOKENDAI), Nami Sakai (RIKEN), Yoko Oya (Universidad de Tokio), Aki Takigawa (Universidad de Kioto) y Satoshi Yamamoto (Universidad de Tokio)
La investigación fue apoyada por fondos MEXT/JSPS KAKENHI (25108002, 25108005 y 17K05398).
El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una asociación entre el Observatorio Europeo Austral (ESO), la Fundación Nacional de Ciencia de EE. UU. (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS) en cooperación con la República de Chile. ALMA es financiado por ESO en representación de sus estados miembros, por NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigaciones de Canadá (NRC) y el Ministerio de Ciencia y Tecnología de Taiwán (MOST), y por NINS en cooperación con la Academia Sinica (AS) de Taiwán y el Instituto de Ciencias Astronómicas y Espaciales de Corea del Sur (KASI).
La construcción y las operaciones de ALMA son conducidas por ESO en nombre de sus estados miembros; por el Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO), gestionado por Associated Universities, Inc. (AUI), en representación de Norteamérica; y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) en nombre de Asia del Este. El Joint ALMA Observatory (JAO) tiene a su cargo la dirección general y la gestión de la construcción, así como la puesta en marcha y las operaciones de ALMA.
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• Publicado en ALMA el 16 de mayo del 2.019, enlace noticia.
