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Astrónomos de la Universidad de Arizona, investigando el entorno rico en oxígeno alrededor de una estrella supergigante con uno de los radiotelescopios más sensibles del mundo, han descubierto moléculas que incluyen compuestos necesarios para la vida.

Chorros de moléculas indicados por flechas azules y rojas, fluyen desde la estrella supergigante VY Canis Majoris fotografiados por el Telescopio Espacial Hubble. La flecha azul (abajo a la derecha) muestra la ligera desviación del chorro desde la dirección hacia nosotros. La cola nebulosa curvada (CNT) y la flecha roja (arriba a la derecha) muestran el abanico de material que fluye alejándose de nosotros y hacia el lado. Las flechas blancas y el círculo transparente muestran el flujo esférico general de materia. (Ilustración: UA Observatorio Steward)

"Creo que nadie habría podido predecir que VY Canis Majoris es una fábrica molecular. Era realmente inesperado", dijo la Directora del Observatorio de Radio de Arizona (ARO) Lucy Ziurys, profesora de astronomía y de química en la UA. "Todos pensamos que la química interesante en las nubes de alrededor de las estrellas viejas sucedía en capas alrededor de las más cercanas estrellas ricas en carbono", dijo Ziurys. "Pero cuando empezamos a observar más de cerca por primera vez un objeto rico en oxígeno, empezamos a encontrar todas esas cosas interesantes que se suponía que no debían estar allí".

VY Canis Majoris, uno de los objetos infrarrojos más luminosos en el cielo, es una estrella vieja a unos 5000 años luz de distancia. Es medio millón de veces más luminosa que el Sol, pero brilla en su mayor parte en el infrarrojo debido a que es una estrella fría. Es verdaderamente “supergigante” -- 25 veces más masiva que el Sol y tan enorme que llenaría la órbita de Júpiter. Pero la estrella está perdiendo masa tan rápidamente que en un millón de años – un parpadeo astronómico - desaparecerá. La estrella se ha desprendido ya de una buena parte de su atmósfera, creando a su alrededor una capa que contiene aproximadamente el doble del oxígeno que de carbono.

Ziurys y sus colegas no han llegado a la mitad del camino en su investigación de VY Canis Majoris, pero ya han publicado en la revista Nature (ejemplar del 28 de junio), acerca de sus observaciones de unas decenas de compuestos químicos. Estos incluyen algunas moléculas que los astrónomos nunca han detectado alrededor de estrellas y que son necesarias para la vida.

Entre las moléculas que Ziurys y su equipo informaron en Nature se encuentran la sal común (NaCl); un compuesto llamado nitruro de fósforo (PN), que contiene dos de los cinco ingredientes más necesarios para la vida; moléculas de HNC, que es una variante de la forma de la molécula orgánica, cianido de hidrógeno; y una forma de ión molecular del monóxido de carbono con un protón asociado (HCO⁺). Los astrónomos han encontrado muy poco fósforo o química de moléculas iónicas en los flujos de salida de las estrellas frías hasta ahora.

"Pensamos que finalmente estas moléculas fluirán de la estrella al medio interestelar, que es el gas difuminado entre las estrellas. Este gas finalmente colapsa en nubes moleculares más densas, y a partir de éstas se forman finalmente los sistemas solares", dijo Ziurys.

Los cometas y meteoritos aportan unas 40 000 toneladas de polvo interestelar cada año. No seríamos formas de vida basadas en el carbono de lo contrario, apunta Ziurys, debido a que la Tierra joven perdió todo su carbono original en forma de metano atmosférico.

"El origen del material orgánico de la Tierra – los compuestos químicos que nos forman a ti y a mi – probablemente vinieron del espacio interestelar. Por lo que se puede decir que el origen de la vida en realidad comenzó en los compuestos químicos alrededor de objetos como VY Canis Majoris".

Los astrónomos estudiaron previamente a VY Canis Majoris con telescopios ópticos e infrarrojos. "Pero esto es era como bucear con un cuchillo de carnicero para ver lo que hay allí cuando lo que necesitas es un tenedor de ostras", dijo Ziurys.

El Telescopio Submilimétrico de 10 metros (SMT) del Observatorio de Radio de Arizona en el Monte Graham, Arizona, sobresale como un “tenedor de ostras” estelar sensible. Cada molécula química posee una frecuencia de radio única. Los astrónomos identifican las firmas únicas de radio de los compuestos químicos en trabajos de laboratorio, permitiéndoles identificar a las moléculas en el espacio.

El equipo de ARO comenzó recientemente a probar un nuevo receptor en colaboración con el Observatorio Nacional de Radio Astronomía. El receptor fue desarrollado como un prototipo para el Gran Conjunto Milimétrico de Atacama, un telescopio en construcción en Chile. El receptor de último tecnología ha dado al SMT 10 veces más sensibilidad en longitudes de onda milimétricas que cualquier otro radio telescopio. El SMT ahora puede detectar emisiones más débiles que una bombilla normal a distancias espaciales en frecuencias muy precisas.

El equipo de la UA ha descubierto que las moléculas no sólo están fluyendo hacia fuera como una esfera de gas alrededor de VY Canis Majoris, sino también está arrojando chorros a través de la envoltura esférica.

"Las señales que recibimos muestran no sólo qué moléculas se ven, sino cómo se mueven las moléculas hacia y alejándose de nosotros", dijo Stefanie Milam, una reciente doctora graduada en el equipo de ARO.

Las moléculas que fluyen desde VY Canis Majoris trzan vientos complejos en tres flujos de salida: el general, el flujo esférico desde la estrella, un chorro de materia lanzado hacia la Tierra, y otro chorro disparado en un ángulo de 45 grados alejado de la Tierra.

Los astrónomos han visto anteriormente flujos de salida bipolares desde las estrellas, pero no dos sin conexión, asimétricos y aparentemente aleatorios, dijo Ziurys.

Ziurys dijo que cree que los dos chorros aleatorios son la prueba de lo que anteriores astrónomos propusieron que eran “supergránulos” que se forman en estrellas muy masivas, y que se han visto en Betelgeuse. Los supergránulos son descomunales células de gas que se forman en el interior de la estrella, entonces flotan a la superficie y son eyectados fuera de la estrella, donde se enfrían en el espacio y forman moléculas, creando chorros de flujos de salida con ciertas composiciones moleculares.

A finales de los años 60, nadie creía que las moléculas podrían sobrevivir a los hostiles entornos del espacio. Se suponía que la radiación ultravioleta reducía la materia a átomos e iones atómicos. Ahora los científicos concluyen que al menos la mitad del gas en el espacio entre las estrellas en un radio de 33 años luz del interior de la galaxia es molecular, dijo Ziurys. "Nuestros resultados son más pruebas de que vivimos en un universo verdaderamente molecular, en oposición a uno atómico", dijo Ziurys.

El Observatorio de Radio de Arizona (ARO) dispone y maneja dos radio telescopios en el sur de Arizona: el antiguo Telescopio NRAO de 12 metros (KP12m) situado a 80 kilómetros al suroeste de Tucson en Kitt Peak y el Telescopio Submilimétrico (SMT) situado en el Monte Graham cerca de Safford, Arizona. Los telescopios son manejados las 24 horas del día 10 meses al año para un total de 10 000 horas de observación por año. Unas 1500 horas se dedican a longitudes de onda submilimétricas en el SMT. Las oficinas de ARO están centralmente situadas en el edificio del Observatorio Steward en el campus de la UA en Tucson.

Traducción original de Ciencia Kanija cedida a Astroseti.org

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Autor: Lori Stiles
Fecha Original: 23 de julio de 2007
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