Usando o Submillimeter Array (SMA), os astrônomos realizaram um estudo de linha molecular do disco protoplanetário Oph-IRS 67, descobrindo informações essenciais sobre sua estrutura química. Os resultados deste estudo foram apresentados em um artigo publicado em 3 de junho no servidor de pré-impressão arXiv.
Os discos protoplanetários representam uma etapa importante na formação dos planetas. Os astrônomos acreditam que a composição final dos planetas depende do processo químico que ocorre dentro do disco. Portanto, estudos da fase inicial de formação de discos poderiam ser cruciais para melhorar o conhecimento da formação e evolução de planetesimais, planetas e outros objetos.
No entanto, tais estudos são muito desafiadores devido ao fato de que as regiões mais internas dos discos protoplanetários estão inseridas em grande quantidade de gás e poeira. A fim de lançar mais luz sobre a estrutura física dessas regiões, pesquisas químicas de fontes profundamente embutidas são necessárias.
Oph-IRS 67 (abreviadamente designado por IRS 67) é um sistema protobinário localizado a cerca de 493 anos-luz de distância na região de formação de estrelas de Ophiuchus e parte da nuvem L1689. As duas fontes no sistema são separadas por cerca de 90 UA entre si.
Observações anteriores do IRS 67 mostraram que ele contém um disco circun- cular Classe I com extensão de aproximadamente 620 AU. Em geral, os discos Classe I representam a ponte entre as fontes Classe 0 profundamente incorporadas e o surgimento de discos formadores de planeta, conhecidos como fontes de Classe II.
No entanto, os pesquisadores descobriram que o IRS 67 apresenta uma particular química rica e emissão brilhante da molécula c-C3H2, que é atípica para fontes de Classe I. Esta composição química incomum motivou um trio de astrônomos da Universidade de Copenhague, na Dinamarca, liderada por Elizabeth Artur de la Villarmois, a investigar este disco em detalhes.
“O objetivo deste artigo é explorar a estrutura de uma fonte protobinária Classe I rica em linha, Oph-IRS 67, e analisar as diferenças e semelhanças com as fontes Classe 0 e Classe II”, escreveram os astrônomos.
Observações conduzidas usando o instrumento SMA permitiram que a equipe detectasse uma série de transições moleculares que traçam diferentes físicas, tais como isotopólogos de monóxido de carbono (CO), espécies portadoras de enxofre, espécies deuteradas e moléculas de cadeias de carbono.
Os pesquisadores agruparam as transições detectadas em três componentes principais: regiões frias distantes do sistema, do disco circombinar e de uma região irradiada por ultravioleta, provavelmente associada às camadas superficiais do disco.
“As transições moleculares detectadas estão traçando três regiões principais: regiões frias além da extensão do disco circombinar, o disco circombinar e uma PDR [região dominada por fótons] provavelmente relacionada com as camadas superficiais do disco. DCO + está traçando as regiões frias, enquanto Os isotopólogos do CO e as espécies portadoras de enxofre estão sondando a estrutura do disco “, diz o documento.
Além disso, o estudo descobriu que a emissão contínua no IRS 67 é consistente com estudos anteriores, o que sugere que os grãos de poeira no disco cresceram para tamanhos maiores que as partículas de poeira do meio interestelar, ou que o pó é opticamente espesso.
Resumindo os resultados, os pesquisadores concluíram que o IRS 67 exibe semelhanças químicas com fontes de Classe 0, enquanto os marcadores de região dominada por fótons, como o cianeto (CN), estão associados aos discos Classe II. “O IRS 67 é, portanto, um elo químico entre esses dois estágios”, escreveram os cientistas.
Artigo original: https://phys.org/news/2019-06-unveil-chemical-protoplanetary-disk-oph-irs.html