27/Abr/09
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Dos módulos orgánicos altamente complejos detectados en el espacio
Los científicos del Max Planck Institute para radio-astronomía (MPIfR) en Bonn, Alemania, de la Cornell University, USA, y de la Universidad de Colonia,
Alemania, han detectado dos de las moléculas más complejas descubiertas hasta ahora en el espacio interestelar: etil-formato y n-propil-cianuro
Sus modelos computacionales de química interestelar también indican que podrían aparecer moléculas orgánicas aún más grandes, incluyendo los aminoácidos
hasta ahora elusivos, que son esenciales para la vida.
Los resultados serán presentados en la Semana Europea de Astronomía y Ciencia Espacial en la Universidad de Hertfordshire el martes 21 de abril.
Usaron el telescopio de 30 metros IRAM en España para detectar la emisión de las moléculas en la región de formación estelar Sagitario B2, cerca del centro
de nuestra galaxia. Las dos nuevas moléculas fueron detectadas en una nube de gas caliente conocida como el "Large Molecule Heimat", que contiene una
luminosa estrella recién formada. Moléculas grandes y orgánicas de muchos tipos diferentes han sido detectadas en esta nube en el pasado, incluyendo
alcoholes, aldehídos y ácidos. La nueva molécula etil-formato (C2H5OCHO) y n-propil-cianuro (C3H7CN) representan dos clases diferentes de moléculas:
ésteres y cianuros alcalinos; son las más complejas de su clase detectadas hasta ahora en el espacio interestelar.
Los átomos y las moléculas emiten radiación en frecuencias muy específicas, que aparecen como "líneas" características en el espectro electromagnético de una
fuente astronómica. El reconocer la firma de una molécula en ese espectro se parece bastante a identificar una huella digital humana.
"La dificultad al buscar moléculas complejas es que las mejores fuentes astronómicas contienen tantas moléculas diferentes que sus "huellas digitales" se solapan,
y son difíciles de desenredar", dice Arnaud Belloche, científico en el Max Planck Instituto y primer autor del trabajo de investigación. "Las moléculas más
grandes son aun más difíciles de identificar porque sus "huellas digitales" son apenas visibles: su radiación está distribuida sobre muchas más líneas que son
mucho más débiles", agrega Holger Mueller, investigador en la Universidad de Colonia. De las 3.700 líneas espectrales detectadas con el telescopio IRAM, el
equipo identificó 36 líneas que pertenecían a las dos nuevas moléculas.
Los investigadores usaron entonces un modelo computacional para comprender los procesos químicos que permiten que éstas y otras moléculas se formen en el
espacio. Las reacciones químicas pueden ocurrir como resultado de colisiones entre partículas gaseosas; pero también hay pequeños granos de polvo
suspendidos en el gas interestelar, y estos granos pueden ser usados como lugares de aterrizaje para que los átomos se encuentren y reaccionen, produciendo
moléculas. Por consiguiente, los granos constituyen gruesas capas de hielo, compuesto principalmente de agua, pero también contiene varias moléculas
orgánicas básicas como el metanol, el alcohol más simple.
"Pero", dice Robin Garrod, investigador en astroquímica en la Cornell University, "las moléculas muy grandes no parecen formarse de esta manera, átomo por
átomo". En cambio, los modelos computacionales sugieren que las moléculas más complejas se forman sección por sección, usando componentes básico
pre-formados que son proporcionados por moléculas, como metanol, que ya están presentes en los granos de polvo. Los modelos computacionales muestran
que estas secciones, o "grupos funcionales", pueden unirse de manera eficiente, construyendo una "cadena" molecular en una serie de pasos cortos. Las dos
moléculas recién descubiertas parecen haber sido producidas de este modo.
Garrod añade: "No hay ningún límite aparente del tamaño de moléculas que pueden formarse por este proceso; por eso hay buena razón para esperar que haya
moléculas orgánicas aún más complejas ahí, si podemos detectarlas".
Karl Menten, estudiante avanzado y miembro del equipo MPIfR piensa que esto ocurrirá en un futuro próximo: "Lo que estamos haciendo ahora es como
buscar una aguja en un pajar. Futuros instrumentos como el Atacama Large Millimeter Array permitirán que los estudios mucho más eficientes descubran
moléculas interestelares orgánicas". Éstas podrían incluir incluso aminoácidos, que son requeridos para la producción de proteínas, y son por lo tanto esenciales
para la vida sobre la Tierra.
El aminoácido más simple, la glicina (NH2CH2COOH), ha sido buscado en el pasado, pero no ha sido detectado. Sin embargo, el tamaño y la complejidad de
esta molécula corresponden a las dos nuevas moléculas descubiertas por el equipo (Astronomy & Astrophysics, en prensa).
Dos nuevas moléculas orgánicas muy complejas detectadas en el espacio. Aquí, el Etil-formato (C2H5OCHO).
