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La Molecola più grande del Cosmo

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È la molecola di etere dimetilico, presente in un disco di formazione planetaria, la più grande mai individuata fino ad oggi nello spazio.

A riportarlo sono delle ricercatrici dell’ESO e dell’Osservatorio di Leiden nei Paesi Bassi, tramite l’utilizzo dell’Atacama Large Millimeter/subimillimeter Array (ALMA). La particella è composta da nove atomi ed è un precursore di molecole organiche più grandi che potrebbero portare all’emergere della vita.

L’articolo è stato pubblicato oggi sui canali ESO in occasione della Giornata Internazionale delle Donne 2022

«Con questo studio possiamo riuscire a comprendere con più chiarezza come il nostro e altri sistemi solari possano ospitare la vita», afferma Nashanty Bruken, studentessa di Master all’Osservatorio di Leiden e principale autrice dello studio pubblicato oggi su Astronomy & Astrophysics, «È entusiasmante scoprire come i nostri risultati si inseriscono in un quadro molto più ampio».

Molecole organiche fra le stelle

L’etere dimetilico è una molecola organica che si trova nelle nubi di formazione stellare. Prima d’ora non era mai stata osservata all’interno di un disco di formazione planetaria. Per individuarla, gli astronomi hanno ricercato le tracce del formiato di metile: un’altra molecola complessa, simile all’etere dimetilico ed elemento costitutivo di molecole organiche ancora più grandi.

«È qualcosa di unico trovare queste grandi molecole nei dischi planetari», aggiungere la coautrice Alice Booth, ricercatrice all’Osservatorio di Leiden, «All’inizio stavamo pensando che non fosse possibile osservarle».

Trappola per le polveri cosmiche

Queste grandi molecole sono state individuate nel disco di formazione planetaria che circonda la giovane stella IRS 48 (nota anche come Oph-IRS 48). Questa stella, a 444 anni luce di distanza dalla Terra nella costellazione dell’Ofiuco, è da sempre studiata per il suo disco che contiene una “trappola per la polvere”.

L’immagine di ALMA della trappola per la polvere/fabbrica di comete intorno a Oph-IRS 48 (con note). Credit: ESO

Questa regione si è formata o da un pianeta appena nato o da una stella compagna di IRS 48 e raccoglie una grande quantità di granelli di polvere di dimensioni millimetriche che possono riunirsi e crescere fino a formare oggetti di dimensioni simile a quelle di comete e asteroidi.

Particelle come l’etere dimetilico sembrano nascere dalle nubi di formazione stellare. In questi ambienti freddi, atomi e molecole semplici come il monossido di carbonio si attaccano ai granelli di polvere, formando uno strato di ghiaccio che può favorire la genesi di molecole più complesse. Infatti, la trappola di polvere del disco IRS 48 è anche un serbatoio di ghiaccio, poiché ospita granelli di polvere ricoperti da ghiaccio ricco di molecole complesse. È in questa zona che ALMA ha individuato la presenza di etere dimetilico: quando il calore prodotta da IRS 48 sublima il ghiaccio in gas, le molecole intrappolate, ereditate dalle nubi fredde, vengono liberate e diventano rilevabili per gli strumenti dell’ESO.

«Ora sappiamo che queste molecole complesse sono disponibili per nutrire i pianeti in formazione nel disco», spiega Booth, «Questo non era noto prima, poiché nella maggior parte dei sistemi queste molecole sono nascoste nel ghiaccio».

Queste molecole sono i precursori di molecole prebiotiche, come gli amminoacidi e gli zuccheri, che sono gli elementi di base costitutivi della vita. Studiandoli, gli scienziati possono quindi comprendere meglio come queste molecole prebiotiche vanno a finire sui pianeti, compreso il nostro.

«Speriamo che ulteriori osservazioni potranno favorire la comprensione dell’origine delle molecole prebiotiche nel Sistema Solare», conclude Nienke van der Marel, ricercatrice anche lei dell’Osservatorio di Leiden, che ha partecipato allo studio.

Ora l’Extremely Large Telescope (ELT), una volta entrato in funzione in Cile, consentirà all’equipe di studiare la chimica delle regioni più interne di altri dischi planetari, e rispondere così alle domande che hanno portato alla formazione di pianeti simili alla Terra.

Fonti: 

Release: https://www.eso.org/public/italy/news/eso2205/?lang

Astronomy and Astrophysics (March 2022): “A major asymmetric ice trap in a planet-forming disk: III. Firstt detection of dimethyl ether” (doi: 10.1051/004-6361/202142981)

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