Santa Cruz de Tenerife, 30 sep (EFE).
– Un estudio internacional liderado por personal investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ha presentado la primera detección segura del radical metilo (CH₃) en el entorno de una estrella evolucionada rica en carbono.
La molécula ha sido hallada con el telescopio espacial James Webb (JWST) en SMP LMC 011, una estrella moribunda de la Gran Nube de Magallanes, y apunta a una vía inesperada para construir las moléculas de carbono que siembran el Universo de material orgánico.
Los resultados se publican en la revista The Astrophysical Journal Letters, informa el IAC.
El radical metilo, CH₃, es uno de los ladrillos más simples e importantes de la química del carbono: un único átomo de carbono, tres de hidrógeno y un electrón desapareado que lo hace extremadamente reactivo, de modo que se une a casi cualquier molécula que encuentra y esta misma reactividad lo hace muy efímero y muy difícil de detectar en el espacio.
Además, es casi invisible para la mayoría de los telescopios y debido a su forma simétrica, el CH₃ no emite señal en el rango de radio en el que los astrónomos detectan la mayor parte de las moléculas.
Solo puede identificarse a través de una vibración concreta en el infrarrojo medio, a una longitud de onda que la atmósfera terrestre bloquea.
El IAC explica que a través del instrumento MIRI (Mid-Infrared Instrument) a bordo del JWST, el equipo no solo detectó el CH₃, sino que determinó su abundancia y halló niveles notablemente superiores a los previstos.
La química habitual, en la que la luz ultravioleta rompe moléculas más simples como el metano, solo debería producir una cantidad modesta de metilo y, según la investigación, este exceso sugiere la existencia de un mecanismo desconocido hasta la fecha.
Los investigadores proponen que son los propios granos de polvo la fuente adicional ya que alrededor de estas estrellas, el carbono y el hidrógeno se condensan en un material desordenado y con aspecto de hollín conocido como carbono amorfo hidrogenado (HAC, por sus siglas en inglés).
El equipo sugiere que este polvo está siendo erosionado por los fotones ultravioleta de la estrella central y/o por ondas de choque, liberando radicales metilo directamente al gas circundante.
Una vuelta a la historia del polvo cósmicoEl hallazgo invierte la imagen habitual de cómo se relacionan con el polvo las grandes moléculas de carbono (los hidrocarburos aromáticos policíclicos, o PAHs).
Normalmente se piensa que los PAHs se forman en el gas y luego quedan atrapados en los granos de polvo pero este resultado sugiere que también puede ocurrir lo contrario que los granos pueden erosionarse y devolver al gas moléculas pequeñas y reactivas, donde el CH₃ actúa entonces como pieza básica para ensamblar nuevas moléculas en forma de anillo (aromáticas).
En la práctica, el equipo propone una retroalimentación en ambos sentidos entre el polvo y la química en fase gaseosa.
Esta estrella es, además, excepcionalmente rica en benceno (C₆H₆), el anillo aromático más simple y la unidad básica de los PAHs.
Nada de etanoUna segunda pista respalda esta interpretación y es que el equipo buscó etano (C₂H₆), que se formaría si el metilo reaccionara simplemente consigo mismo, y no lo encontró, lo que significa que el CH₃ se canaliza hacia esas reacciones de crecimiento en lugar de quedar en un callejón sin salida.
“El radical metilo es una de las moléculas más reactivas y de vida más corta que podemos buscar en el espacio, y apenas deja una huella que los telescopios puedan ver”, explica Jialu Li, investigadora postdoctoral del IAC que ha liderado el estudio.
El coautor del trabajo, Domingo Aníbal García-Hernández, que también coordina la Acción COST europea NanoSpace sobre nanoestructuras de carbono en el espacio, explica que la cantidad de metilo que se midió es demasiado para explicarla con la fotoquímica habitual en fase gaseosa.
“Las estrellas evolucionadas como esta se encuentran entre las principales fábricas de polvo de carbono y moléculas orgánicas complejas del Universo, la materia prima de futuras estrellas, planetas y, quizá, la vida”, afirma Arturo Manchado, investigador del IAC/CSIC y coautor.
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