Gli scienziati hanno scoperto una particella spaziale finora sconosciuta mentre esaminavano una regione relativamente vicina alla nascita di una stella condensata, un granello cosmico a circa 5.550 anni luce di distanza. Fa parte della Nebulosa Artiglio di Gatto, conosciuta anche come NGC 6334.
Il team, guidato da Zachary Freed, uno studente laureato presso il Massachusetts Institute of Technology (MIT), ha esaminato una sezione della nebulosa nota come NGC 6334I utilizzando l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Ciò ha rivelato la presenza di una molecola complessa nota come 2-metossietanolo, che non era mai stata vista prima nel mondo naturale, sebbene le sue proprietà fossero state simulate nei laboratori sulla Terra.
La scoperta della molecola 2-metossietanolo è stata notevole. Contiene 13 atomi, che potrebbero non sembrare molti, ma nello spazio sono state scoperte solo sei molecole con più atomi. Questa molecola rappresenta anche la molecola "metossi" più grande e complessa trovata finora nello spazio, riferendosi a una sostanza chimica contenente un atomo del gruppo metilico legato a un atomo di ossigeno.
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"Il nostro gruppo sta cercando di comprendere le molecole nelle regioni dello spazio dove prima o poi si formeranno le stelle e i sistemi solari", ha detto Freed. "Questo ci permette di ricostruire come si evolve la chimica insieme al processo di formazione di stelle e pianeti".
È interessante notare che lo stesso team ha anche cercato il 2-metossietanolo in un'altra regione dello spazio chiamata IRAS 16293-2422B, che ospita quattro protostelle neonate situate nella regione di formazione stellare di Rho Ophiuchi, che si trova a circa 359 anni luce da noi. . Ciò potrebbe indicare una maggiore diversità nella composizione chimica delle regioni di formazione stellare.
Alma sapeva cosa cercare nell'artiglio di un gatto
Fried e i suoi colleghi hanno studiato NGC 6334I e IRAS 16293-2422B senza alcuna base. Avevano già una buona idea di quale molecola avrebbero cercato utilizzando ALMA, una serie di 66 radiotelescopi situati nel deserto di Atacama, nel nord del Cile. In sostanza, hanno ricevuto consigli da modelli di apprendimento automatico che suggerivano di cercare il 2-metossietanolo.
Il gruppo ha poi misurato e analizzato lo spettro rotazionale del 2-metossietanolo sulla Terra, che Fried ha descritto come "i modelli unici di luce che emette mentre rotola nello spazio".
"Questi modelli sono impronte digitali o codici a barre di molecole", ha aggiunto il ricercatore del MIT. "Per rilevare nuove molecole nello spazio, dobbiamo prima avere un'idea della molecola che vogliamo cercare, poi possiamo registrarne lo spettro in laboratorio qui sulla Terra, e infine cercare quello spettro nello spazio usando i telescopi.
"Il codice a barre corrisponde!"
"Alla fine, abbiamo osservato 25 linee di spin del 2-metossietanolo che si allineavano con il segnale molecolare osservato verso NGC 6334I, portando al rilevamento sicuro del 2-metossietanolo in questa fonte", ha detto Freed.
Questa scoperta di successo ha permesso al team di estrarre i parametri fisici della molecola insieme a NGC 6334I, inclusa l'abbondanza alla quale esiste e la temperatura di eccitazione della molecola.
"Ci ha anche permesso di studiare possibili percorsi di formazione chimica da precursori stellari noti", ha aggiunto Farid.
Scoperte come questa consentono agli scienziati di comprendere meglio come compaiono molecole sempre più complesse durante la formazione stellare, nonché quando i pianeti iniziano a raggrupparsi attorno a quelle stelle.
"Le osservazioni continue delle macromolecole e le successive derivazioni delle loro abbondanze ci permettono di far progredire la nostra conoscenza sull'efficienza con cui si formano le macromolecole e tramite quali reazioni specifiche possono essere prodotte", ha concluso Farid. "Inoltre, poiché abbiamo rilevato questa molecola in NGC 6334I ma non in IRAS 16293-2422B, abbiamo un'opportunità unica di osservare come le diverse condizioni fisiche di queste due fonti influenzano la chimica che potrebbe verificarsi".
La ricerca del team è stata pubblicata il 12 aprile sulla rivista Lettere del diario astrofisico.