IK Tau, una muerte “oxigenada”

IK Tau. Créditos: Sloan Digital Sky Survey
IK Tau. Créditos: Sloan Digital Sky Survey

La muerte de las estrellas es el principal fenómeno responsable del enriquecimiento del medio interestelar, tanto en términos de cantidad de elementos como en cuanto a su complejidad química, y uno de los objetivos de la astroquímica es comprender cómo tienen lugar en el espacio procesos químicos que conocemos en la Tierra.

La diferencia de las condiciones ambientales, sin embargo, podría hacernos pensar que es imposible que en el espacio ocurran cosas que sí tienen lugar en nuestro planeta. Nada más lejos de la realidad: pese a tratarse de entornos hostiles (en la mayoría de los casos) en el universo se dan procesos de complejidad química muchas veces inesperados.

Es el caso de IK Tau, una estrella evolucionada de tipo solar que está en una de las últimas etapas de su vida, la fase AGB o rama asintótica gigante. En esta etapa, la estrella se infla, aumentando su tamaño en cientos de veces, y crea una envoltura que irá, poco a poco, soltando al medio su material.

Por primera vez, un equipo internacional de investigación, liderado por Luis Velilla, del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC), ha hecho un amplio sondeo de la envoltura de esta estrella AGB rica en oxígeno.

¿Y por qué es interesante este estudio? Normalmente, las estrellas evolucionadas son o bien ricas en oxígeno o bien ricas en carbono, y estas últimas siempre han sido consideradas más complejas y activas químicamente. Digamos que las estrellas con envolturas ricas en oxígeno eran consideradas más “aburridas”, químicamente hablando. De hecho, los modelos en los que se basan los estudios de estos dos tipos de estrellas evolucionadas tienen en cuenta estos factores, confirmando ese carácter más activo en las envolturas ricas en carbono.

Pero, dados los resultados de este trabajo, tal vez haya que cambiar el enfoque que ha primado hasta ahora. Vamos a tener que empezar a ver a las “oxigenadas” con otros ojos.

Resultados inesperados

Tras varias campañas de observación llevadas a cabo entre el año 2009 y el 2013 con el telescopio IRAM-30m, situado en Sierra Nevada (Granada, España), los datos han revelado la presencia de, aproximadamente, unas 350 líneas espectrales emitidas por numerosas especies portadoras de elementos como el H-, O-, C-, N-, S-, Si- y P (aproximadamente, unas 20 especies moleculares). Además, por primera vez se han detectado en esta fuente líneas de HCO+, NS, NO, y H2CO, así como varios isotopólogos de moléculas previamente identificadas [1].

También se han detectado varias líneas de alta excitación de SO2, lo cual resulta interesante, ya que los modelos no predicen que, en las condiciones de temperatura y densidad de la región interna de la envoltura, el SO2 pueda formarse de manera tan abundante.

Esto probaría que las envolturas moleculares ricas en oxígeno tienen una actividad química mucho más compleja de lo que se creía hasta ahora.

Un reservorio de datos

Uno de los aspectos importantes de este trabajo, al margen de los descubrimientos de especies moleculares no esperadas en estos entornos, es la gran cantidad de datos que aporta para seguir estudiando este tipo de objetos, ya que ha detectado numerosas líneas de moléculas identificadas previamente en IK Tau, permitiendo un estudio detallado de las abundancias moleculares y las temperaturas de excitación. Es decir, si antes había simples detecciones, ahora hay datos suficientes como para hacer estudios más amplios y profundos.

Por otro lado, este trabajo no solo servirá como referencia para los estudios de la evolución química de estrellas de tipo solar (en concreto, de estrellas 4.000 millones de años más viejas que nuestro Sol), sino que también hace que haya que replantearse los actuales modelos químicos a la hora de reproducir la formación de especies en las regiones internas de estrellas AGB ricas en oxígeno.

Estudiar estas envolturas nos ayuda a entender cómo reaccionan los elementos para formar, primero, moléculas simples compuestas por dos átomos (como el NS) y, más tarde, moléculas como el formaldehído (H2CO), claves para la posterior formación de moléculas orgánicas complejas.

Como siempre que hablamos de astroquímica, nuestra búsqueda está asociada a la gran incógnita que aún no hemos logrado despejar: el origen químico de la vida.

NOTA:

[1] C18O, Si17O, Si18O, 29SiS, 30SiS, Si34S, H13CN, 13CS, C34S, H234S, 34SO, y 34SO2.

Pie de imagen:

IK Tau es una estrella evolucionada rodeada por una envoltura compuesta de polvo y gas. Esta envoltura bloquea la mayor parte de la luz visible emitida por la estrella. En esta imagen en falso color, del sondeo Sloan Digital Sky Survey, vemos el objeto en un intenso color rojo.

Más información

Este trabajo se ha publicado en el artículo científico “The millimeter IRAM-30m line survey toward IK Tau”, y sus autores son Luis Velilla Prieto (Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, ICMM-CSIC; Centro de Astrobiología, CAB/INTA-CSIC, España); Carmen Sánchez Contreras (CAB/INTA-CSIC, España); José Cernicharo (ICMM-CSIC, CSIC, España); Marcelino Agúndez (ICMM-CSIC, España); Guillermo Quintana-Lacaci (ICMM-CSIC, España); Valentín Bujarrabal (Observatorio Astronómico Nacional, OAN-IGN, España); Javier Alcolea (OAN-IGN, España); C. Balança (LERMA, Observatorio de París, Universidad de la Sorbona, Francia); F. Herpin (Universidad de Burdeos, LAB; CNRS, LAB, Francia); K. M. Menten (Instituto Max-Planck de Radioastronomía, Alemania); y F. Wyrowski (Instituto Max-Planck de Radioastronomía, Alemania).


Deja un comentario

Tu email nunca será mostrado o compartido. No olvides rellenar los campos obligatorios.

Obligatorio
Obligatorio
Obligatorio

Puedes usar las siguientes etiquetas y atributos HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>