Panel a:Observerad gasfas-t-HCOOH-emission integrerad över linjeprofilen efter applicering av en Keplerian-mask och utjämnad vid upplösning motsvarande TW Hya-diskstorlek. Konturerna och nivåsteget är vid 3σ (där 1σ =2 mJy stråle − 1 km s − 1, i utjämnade och maskerade data). Panel b:Samma som A men modell. Den syntetiserade strålen visas i det nedre vänstra hörnet på panelerna A och B. Kredit:Favre et al., 2018.
Med hjälp av Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), ett internationellt team av forskare har upptäckt myrsyra i TWD Hydrae -systemets circumstellära skiva. Det är den första upptäckten av den enklaste karboxylsyran i en protoplanetär skiva. Fyndet rapporteras i en artikel publicerad den 16 juli på arXiv.org.
Ligger cirka 194 ljusår från jorden i stjärnbilden Hydra, TW Hydrae (kortfattat TW Hya) är en T Tauri -stjärna som är mindre än 10 miljoner år gammal, med en massa på cirka 0,7 solmassor. Stjärnan antas vara i omloppsbana av en isjätteplanet på ett avstånd av cirka 22 AU från den.
TW Hydrae är känt för sin gasrika cirkelformiga skiva med en massa på mer än 0,006 solmassor. Skivan visar framträdande ringar och luckor i gas- och dammutsläpp, vad kan tyda på en pågående planetbildning.
Att studera sådana skivor som den i TW Hydrae kan ge viktig information om planetära bildningsprocesser. Det är avgörande för astronomer att ta reda på om och vilka organiska molekyler som syntetiseras i protoplanetära skivor eftersom den kemiska sammansättningen av dessa strukturer kan forma egenskaperna hos det framväxande planetsystemet.
Med det målet i åtanke, ett team av astronomer under ledning av Cecile Favre från Arcetri-observatoriet i Italien genomförde ALMA-observationer av TW Hydrae i mitten av 2016, fokuserade på detektion av myrsyra (HCOOH). Det är den enklaste karboxylsyran och den viktigaste organiska molekylen eftersom karboxylgruppen är en av de huvudsakliga funktionella grupperna av aminosyror.
Observationskampanjen resulterade i upptäckten av 129 GHz HCOOH-linjen med ett signal-brusförhållande på cirka 4,0.
"Här, vi rapporterar den första upptäckten av HCOOH med ALMA mot den protoplanetära skivan som omger den närmaste solstjärnan TW Hya, "skrev forskarna i tidningen.
Enligt studien, utsläppet av myrsyra i TW Hydrae verkar vara centralt toppat med förlängning över 200 AU. Forskarna tillade att även om deras lågupplösta observationer inte tillät dem att begränsa var, exakt, myrsyra avger i skivan, det antas generellt att alla organiska syrebärande molekyler avger inom samma region om de delar kärnytformningskemi.
Med tanke på att metanol (CH 3 ÅH), som uppfattas som en startmolekyl från vilken mer komplexa organiska ämnen syntetiseras, upptäcktes tidigare mot TW Hydrae, forskarna beräknade också andelen myrsyra med avseende på metanol. De fann att detta förhållande inte är högre än 1,0, vilket är ungefär en storleksordning större än förhållandet mätt i kometer.
I synnerhet, studien som utförts av Favres team markerar första gången när en organisk molekyl som innehåller två syreatomer detekteras i en protoplanetär skiva. Detta, enligt författarna till tidningen, visar att organisk kemi är mycket aktiv även om det är svårt att observera på skivor.
© 2018 Phys.org
