Agencias/Ciudad de México.- Observaciones con el telescopio espacial Webb han revelado, por primera vez, la molécula de benceno (C6H6) en un disco de formación de planetas alrededor de una estrella joven.
Además del benceno, un equipo internacional de astrónomos detectó muchos otros compuestos de carbono más pequeños y pocas moléculas ricas en oxígeno. Las observaciones sugieren que, como nuestra propia Tierra, los planetas rocosos que se forman en este disco contienen relativamente poco carbono. Los científicos publicaron sus hallazgos en la revista Nature Astronomy.
Los investigadores estudiaron la joven y pequeña estrella J160532 (una décima parte de la masa de nuestro sol) a unos 500 años luz de nosotros en la constelación de Escorpio. Alrededor de estrellas tan pequeñas y jóvenes se forman muchos planetas rocosos similares a la Tierra, en discos hechos de gas y polvo. Hasta ahora, ha sido difícil estudiar moléculas en la parte interior cálida de estos discos donde se forman la mayoría de los planetas debido a la limitada sensibilidad y resolución espectral de los observatorios anteriores.
Para su investigación, los científicos utilizaron datos del espectrómetro MIRI del Webb, que puede ver a través de las nubes de polvo y es particularmente adecuado para medir gas caliente en discos internos. La óptica principal del espectrómetro MIRI fue diseñada y construida por la Escuela de Investigación de Astronomía de los Países Bajos (NOVA), que ha participado en el estudio.
Just published in @NatureAstronomy.
An international team including @ETH_physics researcher @adiglauser reports the observation of highly abundant hydrocarbons in the planet-forming disk of a very low-mass star, detected with the @NASAWebb/@ESA_Webb.https://t.co/S9fZUeOksX
— ETH Physics (@ETH_physics) May 11, 2023
Además de la primera observación de benceno en un disco de formación de planetas, los investigadores también observaron por primera vez el hidrocarburo diacetileno (C4H2) y una cantidad inusualmente grande de gas acetileno (C2H2), un hidrocarburo muy reactivo. Sorprendentemente, hay muy poca agua y dióxido de carbono en este disco. Sin embargo, esos compuestos ricos en oxígeno se encuentran a menudo en otros discos de polvo. La identificación de estas moléculas requirió una estrecha colaboración con los químicos que miden los espectros (las huellas dactilares químicas) en el laboratorio.
“Este es exactamente el tipo de ciencia para el que se diseñó el espectrómetro MIRI”, dice Ewine van Dishoeck (Universidad de Leiden), quien ha estado involucrado en la construcción de Webb y el instrumento MIRI desde el principio. “Los espectros contienen una gran cantidad de datos que nos dicen algo sobre la composición química y física de los discos de formación de planetas”.
Los investigadores sospechan que el benceno y el (di-)acetileno se liberan en el disco luego de la destrucción de los granos de polvo ricos en carbono por parte de la joven estrella activa. Los granos de polvo que quedan contendrían silicatos con relativamente poco carbono. En una fase posterior, los granos bajos en carbono se agrupan en trozos más grandes. Estos eventualmente se convierten en planetas rocosos como la Tierra. Este escenario puede explicar por qué nuestra propia Tierra es tan pobre en carbono.
Mientras tanto, los investigadores están trabajando en los datos de más de otros 30 discos de polvo alrededor de estrellas jóvenes y se esperan datos de 20 discos más este año. Al hacerlo, se espera que descubran otras moléculas y adquieran más conocimientos sobre la formación de planetas alrededor de estrellas, desde las más pequeñas hasta las que tienen de 2 a 3 veces la masa de nuestro sol.
El autor principal del estudio, Benoît Tabone (ahora investigador del CNRS en la Université Paris-Saclay en Francia y anteriormente afiliado a la Universidad de Leiden) dice: “Este trabajo es solo un primer vistazo de las condiciones físicas y químicas en las que los planetas similares a la Tierra, como nuestra Tierra, se formaron.”
Using Webb's #MIRI instrument, astronomers spot #benzene in planet-forming disk around a young star for the first time.
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— ESA Webb Telescope (@ESA_Webb) May 11, 2023
