Comunicato Stampa

Un dolce risultato per ALMA

Trovati alcuni elementi costitutivi della vita vicino a una stella giovane

29 Agosto 2012

Un gruppo di astronomi ha individuato, con ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), delle molecole di zucchero nel gas che circonda una giovane stella simile al Sole. Questa è la prima volta in cui lo zucchero viene trovato nello spazio intorno a una stella di questo tipo e la scoperta dimostra che gli elementi costitutivi della vita si trovano al posto giusto e nel momento giusto per essere inclusi nei pianeti che si formano intorno alla stella.

Gli astronomi hanno trovato molecole di glicolaldeide - una forma semplice di zucchero [1] - nel gas che circonda una giovane stella binaria, di massa simile a quella del Sole, nota come IRAS 16293-2422. La glicoladeide è stata già vista bello spazio interstellare [2], ma questa è la prima volta che viene trovata così vicina a una stella simile al Sole, a distanze paragonabili con la distanza di Urano dal Sole nel Sistema Solare. La scoperta indica che alcuni dei composti chimici necessari per la vita esistevano in questo sistema nel momento della formazione dei pianeti [3].

"Nel disco di gas e polvere che circonda la stella appena formata abbiamo trovato la glicolaldeide, una semplice forma di zucchero, non molto diversa dallo zucchero che mettiamo nel caffè," spiega Jes Jørgensen (Niels Bohr Institute, Danimarca), l'autore principale dell'articolo.  "Questa molecola è uno degli ingredienti per la formazione dell'RNA, che - come il DNA a cui è legato - è uno degli elementi costitutivi della vita."

L'elevata sensibilità di ALMA - anche alle lunghezze d'onda più corte, tecnicamente impegnative, a cui opera - è stata fondamentale per queste osservazioni, eseguite con una schiera parziale di antenne durante la fase di verifica scientifica [4].

"Il risultato veramente emozionante dei nostri studi è che le osservazioni di ALMA rivelano che le molecole di zucchero stanno cadendo verso una delle stelle del sistema", dice la collega Cécile Favre (Aarhus University, Danimarca). "Le molecole di zucchero non solo sono al posto giusto per trovare la loro strada verso un pianeta, ma si stanno anche muovendo nella direzione giusta".

Le nubi di gas e polvere che collassano per formare nuove stelle sono molto fredde [5] e molti gas si solidificano come ghiaccio sulle particelle di polvere, dove si legano a formare molecole piu complesse. Ma la stella, una volta che si è formata nel mezzo di una nube di gas e polvere in rotazione, riscalda le zone interne della nube circa a temperatura ambiente, facendo evaporare le molecole chimicamente complesse che formano un gas. Questo gas emette una radiazione caratteristica sotto forma di onde radio che possono essere ricostruite e rappresentate utilizzando il potente radiotelescopio ALMA.

IRAS 16293-2422 si trova a circa 400 anni luce dalla Terra, relativamente vicina, il che la rende un bersaglio eccellente per gli astronomi che studiano la chimica e le molecole intorno alle stelle giovani. Sfruttando la potenza di una nuova generaione di telescopi come ALMA, gli astronomi ora hanno la possibilità di studiare dettagli minuscoli all'interno delle nubi di gas e polvere ove si formano sistemi planetari.

"Una domanda cruciale è: quanto possono diventare complesse queste molecole prima di essere incorporate in nuovi pianeti? Questo potrebbe darci qualche informazione su come la vita può iniziare altrove; le osservazioni di ALMA saranno fondamentali per sciogliere questo enigma", conclude Jes Jørgensen.

Questo lavoro è descritto in un articolo che verrà pubblicato dalla rivista Astrophysical Journal Letters.

ALMA, l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, un osservatorio astronomico internazionale, è una collaborazione fra l'Europa, il Nord America e l'Asia Orientale, in cooperazione con la Repubblica del Cile. In Europa, ALMA è finanziata dall' ESO, in Nord America dalla U.S. National Science Foundation (NSF), in cooperazione con il National Research Council del Canada (NRC) e il National Science Council di Taiwan (NSC) e in Asia Orientale dagli Istituti Nazionali di Scienze Naturali del Giappone (NINS), in cooperazione con l' Accademia Sinica di Taiwan (AS). La costruzione e la gestione di ALMA sono condotte dall'ESO per conto dell'Europa, dall'Osservatorio Nazionale di Radio Astronomia (NRAO) gestito dalle Associated Universities, Inc. (AUI) per conto del Nord America e dall'Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone (NAOJ) per conto dell'Asia Orientale. L'osservatorio congiunto di ALMA (JAO: Joint ALMA Observatory) fornisce la guida unitaria e la gestione della costruzione, del commissioning e delle operazioni di ALMA.

Note

[1] Zucchero è il nome comune di una serie di piccoli carboidrati (molecole che contengono carbone, idrogeno e ossigeno, tipicamente con un rapporto atomico tra idrogeno e ossigeno di 2:1 come nell'acqua). La formula chimica della glicolaldeide è C₂H₄O₂. Lo zucchero normalmente impiegato nei cibi e nelle bevande è il saccarosio, una molecola più grande della glicolaldeide e un altro esempio di questo insieme di composti.

[2] La glicolaldeide è stata trovata in due zone nello spazio, finora - prima verso la nube Sgr B2 nel Centro Galattico, utilizzando il telescopio da 12 metri a Kitt Peak (USA) dell'NSF (National Science Foundation) nel 2000 e con il telescopio Robert C. Byrd Green Bank Telescope dell'NSF (sempre in USA) nel 2004, poi nel nucleo molecolare caldo e denso G31.41+0.31 utilizzando l'interferometro IRAM al Plateau de Bure (Francia) nel 2008.

[3] Misure di laboratorio accurate della lunghezza d'onda caratteristica delle onde radio emesse dalla glicolaldeide erano essenziali per l'identificazione delle molecole nello spazio. Oltre alla glicolaldeide, IRAS 16293-2422 ospita anche un elevato numero di altre molecole organiche complesse, tra cui il glicole etilenico, il formiato di metile e l'etanolo.

[4] Le prime osservazioni scientifiche, con una schiera ridotta di antenne, sono iniziate nel 2011 (si veda eso1137). Ma sia prima che dopo sono state eseguite una serie di osservazioni di Verifica Scientifica per dimostrare che ALMA può produrre dati della qualità richiesta. I dati così ottenuti sono stati resi pubblici. I risultati qui descritti utilizzano alcuni dei dati di Verifica Scientifica. La costruzione di ALMA verrà completata nel 2013 quando le 66 antenne di alta precisione saranno pienamente operative.

[5] Di solito intorno a 10 gradi sopra lo zero assoluto: circa -263 C.

Ulteriori Informazioni

Questo lavoro è stato presentato nell'articolo "Detection of the simplest sugar, glycolaldehyde, in a solar-type protostar with ALMA", di Jørgensen et al., che verrà pubblicato dalla rivista Astrophysical Journal Letters.

L'equipe è composta da Jes K. Jørgensen (University of Copenhagen, Danimarca), Cécile Favre (Aarhus University, Danimarca), Suzanne E. Bisschop (University of Copenhagen), Tyler L. Bourke (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA), Ewine F. van Dishoeck (Leiden Observatory, Olanda; Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Germania) and Markus Schmalzl (Leiden Observatory).

Nel 2012 cade il 50^o anniversario della fondazione dell'ESO (European Southern Observatory, o Osservatorio Australe Europeo).  L'ESO è la principale organizzazione intergovernativa di Astronomia in Europa e l'osservatorio astronomico più produttivo al mondo. È sostenuto da 15 paesi: Austria, Belgio, Brasile, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Gran Bretagna, Italia, Olanda, Portogallo, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia, e Svizzera. L'ESO svolge un ambizioso programma che si concentra sulla progettazione, costruzione e gestione di potenti strumenti astronomici da terra che consentano agli astronomi di realizzare importanti scoperte scientifiche. L'ESO ha anche un ruolo di punta nel promuovere e organizzare la cooperazione nella ricerca astronomica. L'ESO gestisce tre siti osservativi unici al mondo in Cile: La Silla, Paranal e Chajnantor. Sul Paranal, l'ESO gestisce il Very Large Telescope, osservatorio astronomico d'avanguardia nella banda visibile e due telescopi per survey. VISTA, il più grande telescopio per survey al mondo, lavora nella banda infrarossa mentre il VST (VLT Survey Telescope) è il più grande telescopio progettato appositamente per produrre survey del cielo in luce visibile. L'ESO è il partner europeo di un telescopio astronomico di concetto rivoluzionario, ALMA, il più grande progetto astronomico esistente. L'ESO al momento sta progettando l'European Extremely Large Telescope o E-ELT (significa Telescopio Europeo Estremamente Grande), della classe dei 40 metri, che opera nell'ottico e infrarosso vicino e che diventerà "il più grande occhio del mondo rivolto al cielo".

Links

• Articolo scientifico
• Ulteriori informazioni su ALMA all'ESO
• JAO (The Joint ALMA Observatory)

Contatti

Jes K. Jørgensen
Niels Bohr Institute, University of Copenhagen
Copenhagen, Denmark
Tel.: +45 4250 9970
E-mail: jeskj@nbi.dk

Ewine van Dishoeck
Leiden Observatory
Leiden, Netherlands
Tel.: +31 71 5275814
E-mail: ewine@strw.leidenuniv.nl

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Questa è una traduzione del Comunicato Stampa dell'ESO eso1234.