Na busca para compreender como e onde a vida pode surgir na galáxia, os astrónomos procuram os seus blocos de construção. Moléculas Orgânicas Complexas (COMs) são alguns desses blocos e incluem coisas como formaldeído e ácido acético, entre muitos outros. O JWST encontrou alguns desses COMs em torno de protoestrelas jovens. O que isso diz aos astrônomos?
Embora as moléculas em questão sejam complexas e orgânicas, elas não são tão grandes quanto as COMs terrestres. Por essa razão, os cientistas às vezes os chamam de iCOMs, onde i significa interestelar. iCOMS incluem álcoois simples, ésteres, nitrilas e éteres. Para ser uma COM, uma molécula deve ter pelo menos seis átomos, um dos quais deve ser carbono.
Os astrónomos encontraram iCOMs dentro de regiões de formação estelar, em aglomerados chamados núcleos quentes ou corinos quentes. Esses núcleos e corinos dão origem a protoestrelas massivas e menores, respectivamente. À medida que essas protoestrelas se formam, elas também formam discos protoplanetários. Portanto, se os astrónomos conseguirem detectar iCOMs nestas protoestrelas, então podem razoavelmente esperar que estarão presentes no disco protoplanetário de quaisquer planetas rochosos que possam formar-se. Isso significa que existe um caminho plausível desde moléculas orgânicas complexas em torno de protoestrelas até planetas rochosos e o potencial para vida.
Os astrônomos encontraram alguns iCOMS antes de usar radiotelescópios como ALMA e a VLA para ver através da poeira circundante.
Em uma nova pesquisa, uma equipe de astrônomos examinou um par de protoestrelas jovens e procurou COMs usando o JWST. Suas observações fazem parte do programa de observação JOYS+ (JWST Observations of Young protoStars) que examinou 30 estrelas jovens. As observações foram obtidas com o MIRI do JWST e SRA instrumentos.
Os pesquisadores examinaram uma protoestrela de alta massa e uma protoestrela de baixa massa da amostra de 30 estrelas. Eles são chamados NGC 1333 IRAS 2A e IRAS 23385+6053, respectivamente. NGC 1333 é uma região de formação estelar na Nuvem Molecular de Perseu, a cerca de 960 anos-luz de distância.
Os astrônomos já detectaram COMS na fase gasosa em torno de protoestrelas antes, mas apenas os menores, não maiores que CH3OH (metanol). Eles esperam que esses COMs gasosos venham de COMs de fase sólida formados em grãos de gelo, mas são difíceis de detectar. Mas, como uma série de outras questões da astronomia e da astrofísica, o JWST permite que os cientistas se aprofundem. Seu alcance e sensibilidade permitem detectar mais COMs de grãos gelados que incluem oxigênio. A importância do oxigênio na química da vida não pode ser exagerada: não há água sem ele.
Os ingredientes moleculares da vida passam uma quantidade significativa de tempo como sorvetes. Eles se tornam mais complexos ao longo do tempo através de processos químicos dependendo de seus ambientes. A Universidade de Leiden mantém um banco de dados de gelo contendo espectros infravermelhos para um grande número de análogos astrofísicos de gelo em diferentes temperaturas e ambientes químicos. Foi construído em parte em antecipação ao lançamento do JWST e às suas poderosas capacidades infravermelhas. O programa científico de lançamento antecipado da Idade do Gelo do JWST visa rastrear os blocos de construção da vida à medida que se formam e evoluem em torno de estrelas jovens e discos protoplanetários.
Embora estas conclusões sejam do programa JOYS+, todos estes esforços estão interligados. Através de todos estes esforços, os cientistas esperam um dia ter uma compreensão bem definida de como os COM se formam e evoluem, e como alimentam o aparecimento da vida.
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Esta nova pesquisa aparecerá na revista Astronomy and Astrophysics. O papel é “Observações JWST de jovens protoestrelas (JOYS +): Detecção de moléculas e íons orgânicos complexos gelados. I. CH4, SO2, HCOO?, OCN?, H2CO, HCOOH, CH3CH2OH, CH3CHO, CH3OCHO, CH3COOH.” O autor principal é WRM Rocha do Observatório de Leiden, na Holanda.
