Un equipo internacional de astrónomos encontró una señal que ayuda a explicar cómo comienza la química compleja incluso antes de que una estrella termine de formarse. Las observaciones fueron realizadas con el Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano (GTM), ubicado en México, y se concentraron en la región de formación estelar L1157.
La protagonista del hallazgo es la molécula HNCO, considerada un precursor importante de la química orgánica compleja. Lo llamativo es que no apareció únicamente en los chorros de gas expulsados por una protoestrella: también fue detectada en el filamento frío y denso de gas y polvo donde comenzó a formarse el sistema estelar.
El Gran Telescopio Milimétrico encuentra HNCO en una región donde nacen estrellas
El estudio, aceptado para su publicación en la revista Astronomy & Astrophysics, fue encabezado por investigadores del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), junto con científicos de instituciones de Italia, España y Estados Unidos.
Las observaciones permitieron cartografiar la emisión del ácido isociánico, conocido como HNCO, en una estructura filamentaria de la región L1157. El resultado aporta información sobre las condiciones químicas existentes durante las primeras etapas de la formación de una estrella.
Una molécula sencilla con un papel importante
El HNCO es un compuesto que contiene hidrógeno, nitrógeno, carbono y oxígeno. Estos cuatro elementos son fundamentales para la química orgánica y la biología.
Por sus características, esta molécula es considerada un posible precursor de procesos relacionados con la formación de aminoácidos, azúcares y nucleobases, compuestos esenciales para la vida. Su presencia en una región tan temprana de la evolución de un sistema estelar abre una ventana para estudiar cuándo y dónde comienzan a reunirse algunos de los ingredientes de la química orgánica compleja.
El compuesto fue identificado en la Tierra en 1830 y posteriormente detectado en el medio interestelar en 1971.
El hallazgo ocurrió antes de que la estrella calentara su entorno
Uno de los puntos más relevantes del estudio es que la señal de HNCO no se limitó al material expulsado por la protoestrella mediante sus chorros de gas.
Los investigadores encontraron que la emisión también sigue la parte más densa del filamento de gas y polvo que sirve como estructura para la formación del sistema. Esto indica que el HNCO puede funcionar como un trazador de las regiones más densas de las nubes moleculares donde nacen las estrellas.
Arturo Iván Gómez Ruiz, investigador de la Secretaría de Ciencia, Humanidades, Tecnología e Innovación (Secihti) en el INAOE y autor principal del estudio, destacó que las observaciones del GTM permitieron detectar estructuras extendidas cuya emisión molecular es débil y que pueden ser difíciles de observar con otros instrumentos.
Una señal química que ya estaba presente en el filamento frío
El resultado adquiere mayor relevancia porque la molécula fue identificada en gas filamentario frío, antes del calentamiento asociado con el nacimiento de la estrella o con las ondas de choque generadas por los chorros de material.
De acuerdo con los investigadores, esto indica que los ingredientes necesarios para desarrollar química orgánica compleja ya están establecidos desde fases muy tempranas de la formación estelar.
La región L1157 permitió estudiar esta relación con mayor claridad debido a que se trata de un sistema relativamente sencillo. Investigaciones anteriores habían detectado emisión extendida de HNCO en otras regiones de formación estelar más complejas.
La cámara SEQUOIA fue clave para observar la estructura
La investigación también pone de relieve las capacidades del Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano. Su sensibilidad permitió estudiar señales débiles en estructuras de escala intermedia, mientras que la cámara espectroscópica SEQUOIA fue fundamental para realizar las observaciones.
El GTM es operado por el INAOE y la Universidad de Massachusetts Amherst, con respaldo financiero binacional de instituciones de México y Estados Unidos. El instrumento SEQUOIA contó con apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos.
El trabajo The L1157 filament as traced in HNCO by the LMT reúne a investigadores del INAOE, Investigadores por México de la Secihti, el INAF-Observatorio Astrofísico de Arcetri, el Observatorio Astronómico Nacional de España y la Universidad de Massachusetts-Amherst.
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