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| Nebulosa en Serpens. En esta región del cielo, el equipo de la LMU descubrió metano deuterado en una proto-enana marrón. Crédito: ESO |
El centro de interés es el metano, una molécula de gas sencilla y muy estable que, una vez formada, sólo puede destruirse mediante procesos físicos de alta energía. Se ha encontrado en varios planetas extrasolares. En el pasado, el metano ha desempeñado un papel fundamental para identificar y estudiar las propiedades de las enanas marrones más antiguas de nuestra galaxia, que tienen entre varios cientos de millones y miles de millones de años.
Ahora, por primera vez, un equipo dirigido por la astrofísica de la LMU Basmah Riaz, ha detectado de forma inequívoca metano deuterado (CH3D) en tres proto-enanas marrones. Es la primera detección clara de CH3D fuera del sistema solar. Se trata de un resultado inesperado.
Las proto-enanas marrones son objetos muy fríos y densos. Esto hace que sea difícil estudiarlas en busca de firmas de metano en el infrarrojo cercano. En cambio, pueden observarse fácilmente en el rango de las ondas milimétricas. Al contrario que el metano, que no tiene firma espectral en el dominio del radio debido a su simetría, el metano deuterado (CH3D) puede observarse en longitudes de onda milimétricas.
La primera detección del CH3D fue aún más sorprendente porque, según las teorías sobre la formación de las enanas marrones, las proto-enanas marrones son más frías (unos 10 Kelvin o menos) y más densas que las proto-estrellas. Según la teoría química, el CH3D se forma preferentemente cuando el gas está caliente, es decir, a temperaturas de entre 20 y 30 Kelvin. "Las mediciones implican que al menos una fracción significativa del gas en una proto-enana marrón es más cálida que 10 Kelvin, de lo contrario el CH3D no debería estar allí en absoluto", dice Basmah Riaz. La medición de la abundancia de CH3D proporciona a los científicos una estimación de la abundancia de metano.
También es inesperado que, mientras que hasta la fecha sólo se conoce una protoestrella similar al Sol en la que se ha detectado tentativamente CH3D, el equipo de la LMU ha detectado firmemente CH3D en 3 proto-enanas marrones. Esto significa que las proto-enanas marrones presentan una rica química orgánica cálida, y que estos objetos astrofísicos compactos y fríos podrían no ser simplemente una réplica a escala de las protoestrellas.
"El metano de las proto-enanas marrones puede o no sobrevivir o conservar una abundancia tan elevada en las enanas marrones más antiguas", afirma el coautor Wing-Fai Thi, del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre. Dado que un entorno cálido es favorable para la formación de moléculas más complejas, las proto-enanas marrones son objetos intrigantes para buscar estas moléculas en el futuro.
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