Yamamoto: "ALMA desvelará la evolución química de los núcleos protoestelares a discos protoplanetarios"

Satoshi Yamamoto es profesor de Física en la Universidad de Tokio, en Japón. Su investigación se centra en la evolución de nubes de formación estelar hacia discos protoplanetarios. Con los radiotelescopios de última tecnología, su grupo lleva a cabo numerosas observaciones para estudiar la composición química de varias regiones de formación estelar, estudiando la diferenciación química sistemática que se da entre ellas.

CAB // Natalia Zelman et al. -Asia ¿Cuál es su campo de investigación?
Estamos estudiando la composición química de protoestrellas de baja masa. Un reto importante para la próxima década es profundizar en nuestro conocimiento de la evolución química de los núcleos protoestelares a discos protoplanetarios. Esto está relacionado, fundamentalmente, con la comprensión de nuestro propio origen. Recientemente encontramos una diversidad química en los núcleos protoestelares, y estamos interesados en cómo se traduce esa diversidad en los discos protoplanetarios. Hoy en día, con la instrumentación de la que disponemos, aún es difícil para nuestro campo llevar a cabo observaciones, pero será posible hacerlas con ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array).

¿Cuáles cree que son los avances más importantes llevados a cabo en su campo en los últimos años?
Uno de los avances más importantes es el descubrimiento de moléculas orgánicas complejas como metanoato de metilo y dimetil éter en las cercanías de protoestrellas de baja masa. Este descubrimiento atrajo mucho la atención de los especialistas en ciencias planetarias, ya que se cree que este tipo de moléculas orgánicas complejas están relacionadas con los materiales orgánicos pre-solares encontrados en los meteoritos. Otro avance importante llevado a cabo por nuestro grupo es el descubrimiento de protoestrellas que esconden moléculas ricas en cadenas de carbono. En esas protoestrellas, normalmente escasean las moléculas orgánicas complejas. De ahí que ahora podamos reconocer la diversidad química entre protoestrellas de baja masa. El origen y el futuro de esa diversidad son las siguientes cuestiones que hay que investigar en este campo.

Desde un punto de vista internacional, ¿dónde radica la importancia de encuentros como este?
Este encuentro internacional de astroquímica tiene una amplia tradición y se ha convertido en una oportunidad única para mantener discusiones interdisciplinares sobre astronomía, física y química. La química en el espacio tiene lugar en condiciones muy diferentes a las que se dan en la Tierra y, por tanto, su estudio ha proporcionado importantes temas de investigación muy interesantes para la Química. Al mismo tiempo, los análisis químicos de objetos celestes nos ofrecen nuevas herramientas para estudiar sus condiciones físicas y su evolución. Estas dos áreas de estudio se retroalimentan, y su importancia irá creciendo paulatinamente en la era de ALMA. La Astroquímica está relacionada con varios campos de investigación, por lo cual, si ningún tipo de duda, necesitamos este tipo de reuniones internacionales. Este encuentro que tiene lugar en Toledo justo antes de la primera ciencia de ALMA es sumamente oportuno.

¿Qué opina de la evolución y el futuro de la Astroquímica en España?
España tiene ya una larga y firme tradición en el campo de la Astroquímica. En particular, el trabajo de muestreo de línea hecho a la estrella IRC+10216 (una estrella de tipo tardío) y llevado a cabo con IRAM (en Pico Veleta, Granada) es un punto de referencia para la Astroquímica. Este muestreo detectó una serie de nuevas especies de moléculas incluyendo especies que contienen metales. Además de este éxito, varios grupos destacados de astroquímica están estudiando en profundidad la química de las regiones de formación estelar, los flujos y las estrellas de tipo tardío. Ahora España es uno de los países líderes en este campo. Esta tendencia crecerá en la era de los radiotelescopios ALMA.

¿Qué nuevos descubrimientos se esperan en las próximas décadas?
Gracias a las observaciones con ALMA, se desvelará la evolución química que se da cuando un núcleo protoestelar evoluciona a disco protoplanetario. Imagino que veremos la gran variedad de la evolución química de una fuente a otra. Estos resultados, que tendrán una gran repercusión, nos revelarán si nuestro Sistema Solar es único en el espacio desde un punto de vista químico.

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Para las futuras observaciones de algunas especies químicas clave como CH, CH2, H2D+, el equipo de Satoshi Yamamoto está desarrollando en su laboratorio mezcladores de bolómetros de electrones calientes (Hot Electron Bolometer, HEB) superconductores. Están planificando instalar el receptor de este mezclador HEB en la antena Atacama Submillimeter Telescope Experiment (ASTE), ubicada en Chile, para llevar a cabo un muestreo de línea de regiones de formación estelar en la región THz.

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