CW Leonis

Por primera vez los astrónomos han encontrado vapor de agua en la atmósfera de una estrella gigante roja rica en carbono, un hallazgo que echa por tierra la teoría de que en un astro como éste no pueden coexistir moléculas de agua y moléculas de carbono.

El descubrimiento, publicado esta semana en la revista "Nature", aportará pistas para comprender el origen de la vida. La investigación sobre la estrella 'CW Leonis' ha sido llevada cabo con el Observatorio Herschel de la Agencia Espacial Europea (ESA) y en ella han participado investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

El agua y el carbono son los principales elementos de la vida en la Tierra y las estrellas como el Sol los sintetizan en grandes cantidades a medida que envejecen. Al final de sus vidas, se convierten en gigantes rojas. Situada en la Constelación de Leo, a 500 años luz de la Tierra, CW Leonis emite 10.000 veces más energía que el Sol.

José Cernicharo, jefe de Astrofísica del Centro de Astrobiología y uno de los autores del estudio, lleva más de 20 años investigando las gigantes rojas.

Hasta ahora, los astrónomos pensaban que un posible origen del vapor de agua era que el viento estelar liberaba moléculas de agua de una nube de cometas situados alrededor de la estrella. Sin embargo, el satélite Herschel ha ofrecido gran cantidad de información sobre la distribución espacial del vapor: "Hemos concluido que la mayor parte de la emisión de vapor de agua proviene de zonas donde la temperatura es muy alta e incompatible con la evaporación de cometas", explica Cernicharo.

"Una estrella como 'CW Leonis', caracterizada por la presencia de grandes cadenas ricas en carbono como C8H es capaz de tener abundante vapor de agua en zonas muy internas de su atmósfera", afirma el investigador español. Los autores del estudio sostienen que los mismos procesos que se dan en CW Leonis ocurren cualquier estrella gigante roja.

Moléculas muy complejas

Según Cernicharo, en esta estrella han hallado el 25% de las aproximadamente 150 moléculas que se conocen en el espacio.

"La envoltura de CW Leonis (más conocida como IRC+10216) es la mayor y más rica reserva de moléculas de nuestro entorno galáctico", explica Rafael Bachiller, director del Observatorio Astrónomico Nacional. Se trata de "un laboratorio privilegiado en el que podemos estudiar la intrincada maraña de procesos astroquímicos que dan lugar a moléculas de gran complejidad".

Según el astrónomo, "estudiar estos procesos tiene una importancia capital para la comprensión de la química prebiótica y, por tanto, para aportar claves sobre el origen de la vida. Es muy importante determinar si los procesos químicos más fundamentales para originar vida son comunes en la Galaxia, lo que sugeriría que podría crearse vida de manera generalizada en el Universo", asegura.

Bachiller considera que tras este hallazgo "se plantea ahora la posibilidad de detectar otras moléculas con oxígeno más complejas que el agua. Por ejemplo, parece ahora posible que el metanol (CH3OH) y el formaldehido (H2CO) estén presentes y contribuyan a la riqueza de los procesos químicos internos de la estrella".

The Herschel infrared space observatory has discovered that ultraviolet starlight is the key ingredient for making water in space. It is the only explanation for why a dying star is surrounded by a gigantic cloud of hot water vapor. Herschel is a European Space Agency mission with important participation from NASA.

Every recipe needs a secret ingredient. When astronomers discovered an unexpected cloud of water vapor around the old star IRC+10216, or CW Leonis, using NASA's Submillimeter Wave Astronomy Satellite in 2001, they immediately began searching for the source.

Stars like IRC+10216 are known as carbon stars and are thought not to make much water. Initially they suspected the star's heat must be evaporating comets or even dwarf planets to produce the water.

Now, Herschel has revealed that the secret ingredient is ultraviolet light, because the water is too hot to have come from the destruction of icy celestial bodies.

"Models predict that there should be no water in the envelopes around stars like this, so astronomers were puzzled about how it got there," said Paul Goldsmith, the NASA project scientist for Herschel at NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif. "These Herschel observations confirm the surprising presence of water vapor in what we thought was an astronomical desert."

Pela primera vez os astrônomos encontraram vapor de água na atmosfera de uma estrela gigante vermelha rica em carbono, um achado que joga por terra a teoria de que em um astro como este não podem coexistir moléculas de água e moléculas de carbono.

A descoberta, publicada esta semana na revista "Nature", trará pistas para compreender a origem da vida. A investigação da estrela 'CW Leonis' foi levada cabo com o Observatório Herschel da Agência Espacial Europeia (ESA), da qual participaram pesquisadores do Conselho Superior de Investigações Científicas (CSIC).

Água e carbono são os principais elementos da vida na Terra e as estrelas como o Sol os sintetizam en grandes quantidades à medida que envelhecem. Ao final de suas vidas, se transformam em gigantes vermalhas. Situada na Constelação do Leão, a 500 anos-luz da Terra, CW Leonis emite 10.000 vezes mais energia que o Sol.

José Cernicharo, chefe de Astrofísica do Centro de Astrobiologia e um dos autores do estudo, está há mais de 20 anos investigando as gigantes vermelhas.

Até agora, os astrônomos pensavam que uma possível origem do vapor de água era que o vento estelar liberava moléculas de água de uma nuvem de cometas situados ao redor da estrela.Não obstante, o satélite Herschel proporcionou uma grande quantidade de informações sobre a distribuição espacial do vapor: "Concluímos que a maior parte da emissão de vapor de água provém de zonas onde a temperatura é muito alta e incompatível com a evaporação de cometas", explica Cernicharo.

"Uma estrela como 'CW Leonis', caracterizada pela presença de grandes cadeias ricas em carbono como C8H é capaz de ter vapor de água abundante em zonas muito internas de sua atmosfera", afirma.Os autores do estudo dizem que os mesmos processos que se dão em CW Leonis ocorrem em qualquer estrela gigante vermelha.

Moléculas muito complexas

Segundo Cernicharo, nesta estrela encontraram 25% das aproximadamente 150 moléculas que se conhecem no espaço.

"A envoltura de CW Leonis (mais conhecida como IRC+10216) é a maior e mais rica reserva de moléculas de nosso entorno galáctico", explica Rafael Bachiller, diretor do Observatório Astronômico Nacional. Se trata de "um laboratório privilegiado no qual podemos estudar o intrincado emaranhado de processos astroquímicos que dão lugar a moléculas de grande complexidade".

Segundo o astrônomo, "estudar estes processos tene uma importância capital para a comprensão da química prebiótica e, portanto, para apontar pistas sobre a origem da vida. É muito importante determinar se os processos químicos mais fundamentais para originar vida são comuns na Galáxia, o que sugeriria que poderia criar-se vida de forma generalizada no Universo", assegura.

Bachiller considera que após este achado "se coloca agora a possibilidade de detectar outras moléculas com oxigênio mais complexas que a água. Por exemplo, parece agora possível que o metanol (CH3OH) e o formaldeído (H2CO) estejam presentes e contribuam com a riqueza dos processos químicos internos da estrela".