Estas imágenes de Webb muestran una parte de la Nebulosa de Orión conocida como el Cinturón de Orión. La imagen más grande, a la izquierda, es del instrumento NIRCam (Cámara de infrarrojo cercano) de Webb. En la parte superior derecha, el telescopio se enfoca en un área más pequeña utilizando el MIRI (Instrumento de infrarrojo medio) de Webb. En el mismo centro de la región MIRI hay un sistema estelar joven con un disco protoplanetario llamado d203-506. La extrusión en la esquina inferior derecha muestra una imagen combinada de NIRCam y MIRI de este sistema joven. Crédito: ESA/Webb, NASA, CSA, M. Zamani (ESA/Webb) y equipo PDRs4All ERS
Un equipo internacional de científicos ha utilizado el telescopio espacial James Webb para detectar un nuevo compuesto de carbono en el espacio por primera vez. La molécula, conocida como catión metilo (CH3+), es importante porque ayuda a crear moléculas más complejas a base de carbono. El catión metilo se ha detectado en un sistema estelar joven con un disco protoplanetario conocido como d203-506, que se encuentra a unos 1.350 años luz de distancia en la Nebulosa de Orión.
Los compuestos de carbono son la base de toda la vida conocida y, como tales, son de particular interés para los científicos que trabajan para comprender cómo se desarrolló la vida en la Tierra y cómo podría desarrollarse en otras partes de nuestro universo. El estudio de la química orgánica interestelar (que contiene carbono), que Webb abre de nuevas maneras, es un área de gran fascinación para muchos astrónomos.
Las capacidades únicas de Webb lo han convertido en un observatorio ideal para la búsqueda de esta molécula clave. La resolución espacial y espectral superior de Webb, así como su sensibilidad, contribuyeron al éxito del equipo. En particular, la detección de Webb de varias líneas de emisión clave de CH3+ reforzó el hallazgo.
“Este hallazgo no solo confirma la increíble sensibilidad de Webb, sino que también confirma la centralidad postulada de CH3+ en la química interestelar”, dijo Marie-Aline Martin-Drumel, miembro del equipo de la Universidad de Paris-Saclay en Francia. Si bien la estrella en d203-506 es una pequeña enana roja, el sistema es bombardeado con una fuerte radiación ultravioleta (UV) proveniente de estrellas calientes, jóvenes y masivas cercanas. Los científicos creen que la mayoría de los discos planetarios atraviesan un período de radiación ultravioleta tan intensa porque las estrellas tienden a formarse en grupos que a menudo contienen estrellas masivas productoras de luz ultravioleta.
Esta imagen tomada por la NIRCam (Cámara de Infrarrojo Cercano) de Webb muestra una parte de la Nebulosa de Orión conocida como el Cinturón de Orión. Esta es la región donde la luz ultravioleta energética del Trapezium Cluster, en la esquina superior izquierda, interactúa con densas nubes moleculares. La energía de la radiación estelar está erosionando lentamente la barra de Orión, lo que está teniendo un gran impacto en las moléculas y la química de los discos protoplanetarios que se han formado alrededor de las estrellas recién nacidas aquí. Crédito: ESA/Webb, NASA, CSA, M. Zamani (ESA/Webb) y equipo PDRs4All ERS
Por lo general, se espera que la radiación ultravioleta destruya moléculas orgánicas complejas, en cuyo caso el descubrimiento de CH3+ puede ser una sorpresa. Sin embargo, el equipo predice que la radiación ultravioleta puede proporcionar la energía necesaria para formar CH3+. Una vez formado, promueve reacciones químicas adicionales para construir moléculas de carbono más complejas.
En general, el equipo señala que las partículas que ven en d203-506 son significativamente diferentes de los discos protoplanetarios típicos. En particular, no pudieron detectar ningún rastro de agua.
Esta imagen del MIRI (Instrumento de infrarrojo medio) de Webb muestra una pequeña región de la Nebulosa de Orión. En el centro de esta vista hay un sistema estelar joven con un disco protoplanetario llamado d203-506. Un equipo internacional de astrónomos ha detectado por primera vez una nueva molécula de carbono conocida como catión metilo en d203-506. Crédito: ESA/Webb, NASA, CSA, M. Zamani (ESA/Webb) y equipo PDRs4All ERS
Estos hallazgos, que provienen de Programa de aprendizaje de salida temprana PDRs4ALLhan sido publicados en la revista Naturaleza.
“Esto muestra claramente que la radiación ultravioleta puede cambiar por completo la química de un disco protoplanetario. De hecho, puede desempeñar un papel clave en los primeros comienzos químicos de la vida», explicó Olivier Berné, del Centro Nacional Francés de Investigación Científica en Toulouse, autor principal del estudio.
Proporcionado por el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA