Kepompong bintang dengan molekul organik ditemukan di ujung paling ujung galaksi kita

Untuk pertama kalinya, para astronom telah menemukan bintang yang baru lahir dan kepompong molekul organik kompleks di sekitarnya di tepi galaksi kita, yang dikenal sebagai galaksi terluar. Penemuan, yang mengungkapkan kompleksitas kimia tersembunyi dari alam semesta kita, muncul dalam sebuah makalah penelitian di Jurnal Astrofisika.

Ilmuwan dari Universitas Niigata (Jepang), Institut Astronomi dan Astrofisika Academia Sinica (Taiwan), dan Observatorium Astronomi Nasional di Jepang menggunakan Atakama Large Millimeter/Sub Array (Alma) di Chili untuk mengamati bintang yang baru lahir (protostar) di wilayah WB89-789, yang terletak di galaksi terluar. Berbagai molekul karbon, oksigen, nitrogen, belerang dan silikon telah ditemukan, termasuk molekul organik kompleks yang mengandung hingga sembilan atom. Protobintang seperti itu, serta kepompong yang menyertai gas molekuler yang kaya secara kimiawi, pertama kali ditemukan di tepi galaksi kita.

Pengamatan ALMA mengungkapkan bahwa berbagai jenis molekul organik kompleks, seperti metanol (CH₃OH) dan etanol (C₂H₅OH), metil format (HCOOCH₃), dimetil eter (CH₃Dan₃), formamida (NH₂C H O), propanentril (C₂H₅CN), dll., bahkan di lingkungan primordial galaksi luar yang ekstrem. Molekul organik kompleks ini cenderung bertindak sebagai bahan baku untuk molekul prebiotik yang lebih besar.

Atas: Spektrum radio protobintang di galaksi terluar yang ditemukan dengan ALMA. Bawah: distribusi emisi radio dari protobintang. Emisi dari debu, formaldehid (H2CO), radikal etil (CCH), karbon monosulfida (CS), sulfur monoksida (SO), silikon monoksida (SiO), asetonitril (CH3CN), formamida (NH2CHO), propannitril (C2H5CN), metil format (HCOOCH3), etanol (C2H5OH), asetaldehida (CH3CHO), air deionisasi (HDO), dan metanol (CH3OH) ditunjukkan sebagai contoh. Di panel kanan bawah, gambar komposit inframerah dua nada dari wilayah sekitarnya ditampilkan (merah: 2,16 m dan biru: 1,25 m, berdasarkan data 2MASS). Kredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), T. Shimonishi (Universitas Nigata)

Menariknya, kelimpahan relatif molekul organik kompleks di objek yang baru ditemukan ini sangat mirip dengan yang ditemukan di objek serupa di galaksi bagian dalam. Pengamatan menunjukkan bahwa molekul organik kompleks terbentuk dengan efisiensi yang sama bahkan di tepi galaksi kita, di mana lingkungannya sangat berbeda dari lingkungan matahari.

Diyakini bahwa bagian terluar galaksi kita masih menyimpan lingkungan primitif yang ada di era awal pembentukan galaksi. Karakteristik lingkungan dari galaksi terluar, misalnya, kelimpahan elemen berat yang rendah, sedikit atau tidak ada gangguan pada lengan spiral galaksi, sangat berbeda dari yang kita lihat di lingkungan matahari saat ini. Karena sifatnya yang unik, Galaksi Luar Ekstrim adalah laboratorium yang sangat baik untuk mempelajari pembentukan bintang dan medium antarbintang di lingkungan galaksi masa lalu.

“Dengan menggunakan ALMA, kami dapat melihat bintang yang sedang terbentuk dan kepompong molekuler di sekitarnya di tepi galaksi kita,” kata Takashi Shimonishi, astronom di Universitas Niigata, Jepang, dan penulis utama makalah penelitian. “Yang mengejutkan kami, berbagai molekul organik kompleks berlimpah di lingkungan primordial galaksi luar yang ekstrem. Kondisi antarbintang untuk pembentukan kompleks kimia mungkin telah bertahan sejak awal sejarah alam semesta,” tambah Shimonishi.

“Pengamatan ini mengungkapkan bahwa molekul organik kompleks dapat terbentuk secara efisien bahkan di lingkungan rendah logam seperti wilayah terluar galaksi kita. Penemuan ini memberikan bagian penting dari teka-teki untuk memahami bagaimana molekul organik kompleks terbentuk di alam semesta,” kata Kenji Fruya. , seorang astronom di Astronomical Observatory National di Jepang, dan rekan penulis makalah ini.

Namun, belum jelas apakah kompleksitas kimia ini umum terjadi di bagian terluar galaksi. Molekul organik kompleks sangat menarik, karena beberapa di antaranya melekat pada molekul prebiotik yang terbentuk di ruang angkasa. Tim berencana untuk mengamati lebih banyak daerah pembentuk bintang di masa depan, dan berharap untuk mengklarifikasi apakah sistem yang kaya secara kimiawi, seperti yang terlihat di tata surya kita, ada di mana-mana sepanjang sejarah alam semesta.

Referensi: “Penemuan Inti Molekuler Panas di Galaksi Luar Ekstrim” Oleh Takashi Shimonishi, Natsuko Izumi, Kenji Furuya dan Chikako Yasui, 1 Des 2021 Tersedia di sini Jurnal Astrofisika.
DOI: 10.3847 / 1538-4357 / ac289b

Karya ini didukung oleh hibah bantuan dari Japan Society for the Promotion of Science (19H05067, 21H00037, 21H01145).