ALMA detecta moléculas orgánicas complejas alrededor de una estrella con planetas en formación

Moléculas de metanol sobreimpresionadas sobre el disco protoplanetario de TW Hydrae (ALMA/ESO)

Una molécula orgánica conocida como alcohol metilíco ha sido detectada , por el telescopio ALMA, en el disco protoplanetario que rodea a la estrella TW Hydrae. 

Al leer este párrafo muchos diréis… “Muy bien, ¿y qué me cuenta éste ahora?”. 

Vamos por partes… El alcohol metilíco también es conocido como metanol (CH3OH), una molécula orgánica precursora de cosas tan importantes para la vida como los aminoácidos. El hecho de que se haya detectado en el disco de gas y polvo que rodea a la estrella TW Hydrae tiene connotaciones muy notables para comprender cómo surgió la vida en nuestro propio planeta. Ese disco de gas y polvo es el paso previo a la formación de planetas en dicho sistema solar, el hecho de que existan moléculas orgánicas tan complejas en estadios tan tempranos puede ayudar a entender, por ejemplo, porqué surgió la vida tan pronto en nuestro planeta (los últimos datos apuntan a que ya había vida hace 4.100 millones de años). 

El sistema protoplanetario de TW Hydrae se encuentra a “solo” 170 años luz de nuestro planeta, su relativa cercanía está posibilitando que sea uno de los más estudiados por los astrónomos y astroquímicos. Ya se han podido confirmar surcos en su estructura donde protoplanetas podrían estar limpiando de material la órbita donde finalmente quedarán alojados, y ahora la existencia de moléculas orgánicas complejas entre una distancia de 30 a 100 UA (unidades astronómicas) de la estrella. Materia orgánica formándose en granos de polvo helado situados a unos 50 UA y desacoplándose de ellos hacia la parte más interior del sistema… un escenario que pudo producirse en nuestro sistema solar hace miles de millones de años y que pudo ayudar a la formación de lo que hoy conocemos como vida. 

Pero es que, y esto ya es un estilo de escribir atropellado y fruto de una deriva mental digna de estudio, son moléculas quirales lo que estos señores han encontrado… Moléculas orgánicas que pueden presentarse de forma levógira o dextrógira… La vida se sustenta en moléculas de este tipo, nuestro ADN es levógiro, no sabemos porqué pero lo es. 

Estudiar con 170 años de retraso como se forma un sistema planetario con sustancias orgánicas es un privilegio que debemos aprovechar. ALMA lo está haciendo…

Quizás la vida tiene el camino mucho mas allanado de lo que creíamos, quizás su aparición es un hecho demasiado común a lo largo del Cosmos, quizás sólo necesita de unas mínimas premisas… Quizás pasan miles de años y solo sigue existiendo metanol… 

Fuente: http://www.almaobservatory.org/en/press-room/press-releases/964

La génesis de un planeta alrededor de la estrella HL Tau

Imágenes de ALMA (izquierda) y el VLA (derecha) del disco protoplanetario alrededor de HL Tau (NRAO/AUI/NSF)

Dentro de la astronomía hay imágenes hermosas por su impacto visual y otras por los conocimientos que nos aportan. 

Hace unos meses el observatorio ALMA recogía una de las imágenes más representativas de esta nueva edad de oro de la astronomía. Un disco de gas y polvo con numerosos surcos rodeando a la estrella HL Tau, una joven estrella situada a 450 años luz de nuestro planeta. (Es la parte izquierda de la imagen que abre el post) 

La explicación que se dió a esa imagen fue que en los surcos del disco se estaban formando los nuevos planetas. Estos espacios vacíos eran el resultado de la formación planetaria y de haber limpiado toda la órbita de deshechos. 

Todo correcto y acorde con nuestras teorías de formación de planetas, hasta que pasa lo de siempre, el cosmos nos sorprende…

La parte de la derecha de la imagen que abre el post es una nueva imagen obtenida por el Very Large Array (VLA). En ella podemos observar que la acrección de gas y polvo que formará el futuro planeta se está produciendo en la zona del anillo, no en la de los surcos. La concentración observada es de entre unas tres y ocho veces la masa terrestre y es un mecanismo de formar mundos no contemplado hasta ahora. 

Imagen sobrepuesta del telescopio ALMA y del VLA ( NRAO/AUI/NSF)

Con este nuevo modelo de formación se solucionarían algunas de las dudas que se mantenían con el anterior. La formación de protoplanetas en el disco es una forma más rápida de generar planetas, el tiempo que dispone una estrella para formar planetas es limitado. Ahora mismo HL Tau tiene solo un millón de años (nuestro sol tiene 4.500 millones), aún no ha comenzado a quemar hidrógeno en su núcleo, pero dentro de poco comenzará su secuencia principal, la radiación que producirá el paso a su edad adulta disipará gran parte del disco y los planetas que no se hayan llegado a formar ya no podrán hacerlo. 

Es increíble que podamos observar con tanta nitidez el nacimiento de un planeta alrededor de una estrella tan lejana. Y lo mejor es que en los próximos años vamos a poder verlo mucho mejor. 

Fuente: NRAO news

El telescopio ALMA podría haber encontrado una supertierra en las afueras de nuestro sistema solar

 

Recreacción artística de la posible Supertierra

 
Desde que apareció la noticia el mundo de la astronomía no para de realizar especulaciones. 

El telescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ha encontrado un objeto en dirección a la estrella más cercana de nuestro Sol, Alfa Centauri. 

El objeto parece estar situado en la frontera de nuestro sistema solar y, dependiendo de la distancia a la que se encuentre, podría ser una supertierra, un mundo con un tamaño algo superior a nuestro planeta. 

ALMA es capaz de realizar observaciones increíblemente precisas en el espectro de microondas, un tipo de radiación que emiten las nubes de gas  y polvo, ese mismo tipo de longitud de onda también es característico de objetos situados en las fronteras de nuestro sistema solar, objetos demasiado fríos como para poder ser observados en el infrarrojo o en otras longitudes de onda. 

  
En 2014 el telescopio encontró una débil señal en dirección a Alfa Centauri, las observaciones se volvieron a repetir en Mayo de este mismo año. Lo primero que se pensó fue en una enana roja perteneciente a ese sistema, pero una estrella de esas características hubiese sido detectada en el espectro infrarrojo hace tiempo. 

Ahora mismo solo se disponen de dos observaciones, por lo que su órbita es un misterio, aunque se pueden hacer estimaciones sobre su distancia a nuestro sol y su tamaño. Si no pertenece al sistema de Alfa Centauri debe ser un objeto mas cercano y más pequeño que una enana roja. Una posibilidad es la de un objeto transneptuniano situado a más de 100 UA del sol, mucho más lejos de Plutón y que Sedna que está situada a 86 UA. 

Otra posibilidad que se baraja es que esté a unas 300 UA de nosotros y que tenga el tamaño de 1.5 veces nuestro planeta, lo que lo convertiría en la primera “Supertierra” encontrada en nuestro sistema solar, una hipótesis que se baraja desde hace mucho tiempo y que explicaría algunas de las órbitas de mundos situados más allá de Plutón

Se necesitan más observaciones para estar seguros que tipo de objeto es, próximas observaciones de ALMA puede que aclaren que es lo que se ha encontrado, pero la posibilidad de que exista un mundo de tamaño algo mayor que nuestro planeta orbitando a esas distancias es realmente fascinante. 

 

Los dos objetos hallados por ALMA

 
ALMA también ha descubierto otro objeto esta misma semana Arxiv , en este caso podría ser un cuerpo situado entre 12-25 UA con un diámetro entre los 220 y 800 kilómetros, lo que podría ser un Centauro en órbita retrógrada, este instrumento promete y mucho, pero sobre estos descubrimientos aún hay mucho que investigar y que especificar. 

Fuente: Arxiv

La vida busca más vida. Agua y compuestos orgánicos por todo el Universo

Hubo un tiempo en el que el ser humano pensó que la Tierra era el centro del Universo, hubo un tiempo en el que la humanidad creyó que el cosmos entero estaba fabricado para ella, hubo una época en la que creímos que la vida sólo apareció en nuestro planeta…

compuestos orgánicos en el disco protoplanetario de MWC 480

Las noticias se suceden, una detrás de otra. A las claras intenciones de la NASA, de considerar como prioridad los océanos subterráneos de nuestro sistema solar en la búsqueda de vida, se suma hoy el anuncio del descubrimiento de moléculas orgánicas complejas por parte del telescopio ALMA en un sistema protoplanetario. 

El disco de polvo y gas, a partir del cual se forman los planetas, que rodea a una estrella joven llamada MWC 480 contiene grandes cantidades de cianuro de metilo (CH3CN), una molécula compleja basada en el carbono. También se ha encontrado ácido cianhídrico (HCN) otro representante de los compuestos orgánicos. 

Moléculas idénticas a las que dieron lugar a la vida en nuestro planeta en las partes más  exteriores del disco protoplanetario de MWC 480, cianuros ricos en enlaces carbono-nitrógeno, la base de los aminoácidos y las proteínas situados a 455 años luz de nuestro sistema, orgánicos en la zona equivalente a nuestro cinturón de Kuiper densamente poblado por cometas y planetesimales  esperando pacientemente una oportunidad para sembrar con los bloques de la vida los planetas que se vayan formando en el interior del sistema… una relato que quizás se esté repitiendo a lo largo y ancho de nuestro universo una y otra vez. 

ALMA nos habla de discos protoplanetarios eficaces a la hora de formar compuestos orgánicos, y no solo eso, eficientes a la hora de protegerlos y de permitir su evolución a moléculas cada vez más complejas. Nos cuenta que los mismos procesos químicos que se dieron en nuestro entorno se dan en otros lugares de nuestro cosmos. 

Pensar que ninguna de estas combinaciones de tiempo y reaccciones químicas ha dado lugar a algo parecido a lo que conocemos como vida empieza a ser difícil de aceptar. La próxima década será fundamental para pasar dejar atrás todas estas hipótesis. Estamos en el buen camino, agua y compuestos orgánicos allá donde miremos, quizás sea una sonda dirigida a un océano de Europa o Encelado, quizás el telescopio espacial James Webb apuntando a la atmósfera de un exoplaneta cercano, quizás una muestra del subsuelo marciano,… me pregunto que soluciones habrá tomado la evolución en ambientes radicalmente diferentes al nuestro. 

El hecho de imaginar un universo sin un solo microorganismo fuera de nuestra atmósfera roza lo absurdo, Sagan lo explicó mejor que yo “a veces creo que hay vida en otros planetas, y a veces creo que no. En cualquiera de los dos casos la conclusión es asombrosa.”

Fuente: Eso news

Espectaculares imágenes de ALMA sobre la formación de planetas

ALMA image of the protoplanetary disc around HL Tauri

Disco protoplanetario que rodea a HL Tauri

 

Espectacular, increíble, revolucionaria… los adjetivos se acaban ante la imagen que acaba de publicar el telescopio ALMA (Atacama Large Milimeter/submilimeter Array). La formación de un disco protoplanetario alrededor de una estrella joven.

El nivel de nitidez es el más detallado jamás visto por el ser humano, es la instantánea más precisa hecha por el telescopio desde su inauguración, y aún no está al 100% de su capacidad.

La estrella es HL Tauri y está situada a unos 450 años luz de nosotros. Ya se sabía que estaba rodeada de un disco de gas y polvo  pero la imagen ha revelado mucho más. Anillos concéntricos de material sobrante de la formación de la estrella con huecos entre el material, el espacio que va dejando la formación de planetas entre disco protoplanetario.

Las imágenes de ALMA suponen, por si solas, un avance en el conocimiento de la formación de cuerpos planetarios. Hasta ahora se creía que una estrella tan joven no podía formar planetas tan pronto. La imagen revela un estado de formación muy avanzada.

Según el ESO “las estrellas jóvenes como HL Tauri, nacen en nubes de gas y fino polvo, en las regiones que han colapsado bajo los efectos gravitatorios, formando densos núcleos calientes que, finalmente, se encienden, convirtiéndose en estrellas jóvenes. Inicialmente, estas estrellas jóvenes quedan envueltas en el gas y el polvo restantes que quedan en el disco, conocido como disco protoplanetario.

Tras numerosas colisiones, las partículas de polvo se pegan, creciendo en grumos del tamaño de granos de arena y guijarros. En última instancia, en el disco pueden formarse asteroides, cometas e incluso planetas. Los planetas jóvenes irrumpirán en el disco y crearán anillos, brechas y agujeros como los que se ven en las estructuras observadas ahora por ALMA”

ALMA image of the young star HL Tauri (annotated)Entramos en una nueva era de la astronomía, estamos viendo cosas que hasta ahora era imposible de imaginar. Esto empieza ahora…

Fuente: eso news

Compuestos orgánicos detectados en Titán podrían ser biomarcadores

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Una sola observación de apenas tres minutos ha bastado al telescopio Atacama Large Millimeter Array (ALMA) para obtener la imagen que abre el post.

Lo que vemos es el descubrimiento de partículas organicas en las capas altas de la atmósfera del satélite de Saturno. Las moléculas en cuestión son el isocianuro de hidrogeno (HNC) y el cianoacetileno (HC3N).

Que Titán es un mundo a rebosar de partículas orgánicas ya lo sabiamos, la sonda Cassini lleva años mandando datos sobre los increíbles ciclos del etano y el metano presentes en la luna, fotos sobre sus lagos,ríos, su atmósfera gruesa y opaca a las miradas que pretenden investigarla en el espectro de la luz visible… pero el último hallazgo es algo totalmente diferente…

Las moléculas descubiertas por ALMA deberían estar distribuidas al azar por toda la atmósfera, y no lo están.

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Las imágenes nos revelan la distribución de HNC y HC3N además de su concentración (el rojo indica una menor densidad y el blanco una mayor).

En las zonas altas de la atmósfera de Titán se han encontrado acúmulos de estos dos gases. El misterio para los investigadores de la NASA no es el haberlos hallado, es su distribución. En ambos casos hay lugares donde la concentración es mucho mayor que en el resto del satélite y fuera de ambos polos.

En Titán los vientos siguen un patrón parecido (aunque a menor escala) que en Júpiter. En las capas medias de la atmósfera su fuerza es mayor y lo hacen de este a oeste, formando zonas similares a las bandas del gigante gaseoso pero mucho menos pronunciadas, los gases deberían estar, en un principio, mezclados y con similares concentraciones.

Si estuvieramos en la Tierra la primera explicación que se nos vendría a la cabeza para explicar este fenómeno sería la de un proceso biológico capaz de cambiar estas concentraciones, es decir la existencia de vida.

Pero fuera de nuestro planeta estos procesos pueden deberse a muchas otras causas. Los astroquímicos de la NASA no pueden afirmar que este hallazgo sea una traza de vida. Hay muchos otros procesos que pueden explicar el fenómeno, como la intensa radiación del campo magnético de Saturno que puede activar procesos en las capas altas de la atmósfera que den lugar a la formación de estos compuestos orgánicos, eso explicaría su existencia, pero no el patrón de concentración detectado.

Tenemos un mundo repleto de sustancias orgánicas muy parecidas a las presentes hace millones de años en nuestro planeta, un mundo con lagos y océanos de hidrocarburos en superficie y ahora ciertos patrones en la atmósfera que podrían parecerse mucho a lo que entendemos como un biomarcador.

La sonda Cassini pronto terminará su misión y por lo que se puede intuir su reemplazo tardará bastantes años en producirse. Y mientras el poco capital que dispone la agencia americana se dilapida en proyectos que puede nunca vean la luz. No lo entiendo…

Fuentes:
Nasa news press release

Universe Today

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ALMA abre una nueva ventana al universo

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El observatorio ALMA acaba de ampliar nuestra mirada hacia el cosmos, más concretamente la frecuencia situada en los 500 GHz.

Basándose en las observaciones en alta resolución del interferómetro se ha podido sintetizar la distribución del carbono alrededor de la nebulosa NGC 6302 (en amarillo en la imagen que abre el post). Esta es la primera imagen capturada en alta resolución en esta frecuencia.

ALMA tiene 10 receptores para cubrir un amplio rango de frecuencias observadas. Cada una de las antenas de este gigante complejo están equipadas con receptores equipados para cada tipo de frecuencia. Los datos se han obtenido en la banda 8 que van desde los 385 hasta los 500 GHz.

El receptor que actúa en la banda 8 cubre un amplio rango de líneas de emisión provenientes de varios átomos y moléculas. Entre ellas, uno de los objetivos más atractivos es la emisión del carbono situada en los 492 GHz.

El principal componente de las nebulosas es el hidrógeno, el carbono solo representa 1/3000 de ese hidrógeno, aún así es el tercer elemento más abundante del universo.

La observación del carbono es fundamental para la entender la química del universo ya que muchas de las moléculas complejas derivan de las reacciones entre átomos de carbono y otros como el oxígeno y el hidrógeno.

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El observatorio ALMA es un sistema de 66 antenas parabólicas de 7 y 12 metros en promedio que no funcionan como telescopios ópticos tradicionales, sino como radiotelescopios, es decir, son capaces de detectar las longitudes de onda milimétricas y submilimétricas, aproximadamente mil veces más largas que la luz visible. Las señales son recibidas por un superordenador que combina y compara todas las informaciones y se emplea como un telescopio gigante.

Primera imagen de una línea de nieve en otro sistema planetario

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Imagen de ALMA de la línea de nieve del monóxido de carbono

El telescopio ALMA ha obtenido la primera imagen de monóxido de carbono en forma de nieve situada en el disco protoplanetario que rodea a la estrella de tipo solar TW Hydrae.

El sistema solar donde se ha realizado el descubrimiento es relativamente joven, el proceso ya era conocido pero hasta ahora no se había podido fotografiar. Estas estructuras suelen aparecer en las regiones más alejadas y frías de los discos a partir de los que se forman los sistemas planetarios. El agua suele ser la primera en llegar al punto de congelación, luego a medida que las temperaturas dentro del disco protoplanetario van disminuyendo suelen empezar a convertirse en nieve moléculas como el dióxido de carbono, el metano y el monóxido de carbono.

Estas formaciones juegan un papel muy importante a la hora de formar los futuros planetoides, los granos de polvo ya recubiertos de nieve ofrecen más resistencia a separarse tras una colisión. El proceso de acrección a través del cual se forman los planetas se ve favorecido por esta especie de “pegamento”, facilitando la formación de cuerpos cada vez mayores.

Según el comunicado de la ESO “la línea de nieve detectada por ALMA es la primera detección de una línea de nieve de monóxido de carbono entorno a TW Hydrae, una estrella joven que se encuentra a 175 años luz de la Tierra. Los astrónomos creen que este incipiente sistema planetario comparte muchas características con nuestro propio Sistema Solar cuando tenía tan solo unos pocos millones de años.”

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Recreación de las líneas de nieve en torno a TW Hydrae

La existencia de monóxido de carbono en un sistema estelar tan joven podrían ser muy buenas noticias para los futuros planetas que pudieran formarse. El CO es necesario para la formación de metanol, el cual es imprescindible para la aparición de moléculas orgánicas, esenciales para la vida tal como la conocemos.

Imaginemos grandes cometas provenientes de la parte externa de este sistema solar primigenio transportando en su interior tan preciosa carga hacia los planetas situados en la zona habitable. Imaginemos colisiones, esta historia ya nos suena ¿no?.

Y lo mejor está por llegar, esta imagen se ha conseguido con solo 26 de las 66 antenas del complejo ALMA, otras observaciones nos muestran indicios de líneas similares alrededor de otras estrellas. Cuando este coloso de la exploración astronómica esté plenamente operativo la información sobre la formación y evolución de los sistemas planetarios será enorme. 

Fuente: eso

Primera foto directa de un sistema planetario en formación

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El telescopio ALMA ha fotografiado por primera vez los incios de la formación de un sistema planetario alrededor de una estrella.

El astro es HD 142527 y está situado a unos 450 años-luz de la tierra. Alrededor de él podemos observar un anillo de gas y polvo cósmico que con el paso del tiempo dará lugar a un sistema planetario. Sigue leyendo

La muerte de una estrella

A veces ciertas imágenes nos provocan un aluvión de asociaciones en nuestras limitadas cortezas cerebrales. Provocan ideas y reflexiones que quizás de no verlas sólo se mantienen en nuestro subconsciente. Quizás esperando ese encuentro entre los fotones que emite y la reacción de nuestros fotorreceptores alojados en la retina. Se inicia un proceso que, por ahora, parece único en todo el universo. Por ahora.

r-sculptoris captada desde el telescopio ALMA

Esta es la captura de la muerte de una estrella. Ante nuestros ojos un los restos de un cadáver, una estrella despojándose de su envoltorio una vez que ha finalizado su ciclo vital. En concreto, vemos la fase final de una gigante roja, perdiendo gran parte de su masa a través de un denso viento estelar. Sigue leyendo