Alcohol detectado… en el centro de nuestra galaxia

Simplemente cruce la puerta de una farmacia o vaya a la sección de bricolaje de un supermercado para encontrar alcohol isopropílico, también conocido como isopropanol. Utilizado como disolvente, este compuesto químico incoloro e inflamable está presente en las formulaciones de un gran número de productos como pinturas, ceras, barnices o tintas. También se puede utilizar como agente antiséptico o de limpieza. Pero el alcohol isopropílico también se puede encontrar un poco más lejos que nuestros comerciantes locales: en la enorme región de formación de estrellas Sagitario B2, ubicada cerca del centro de nuestra Vía Láctea, por ejemplo.

Por primera vez, los investigadores han detectado esta molécula en el espacio interestelar y, más precisamente, en una nube molecular cuya composición química ha sido objeto de un profundo estudio por parte de los astrónomos durante más de 15 años. Su objetivo: comprender cómo se forman las moléculas orgánicas en las regiones donde nacen las nuevas estrellas y, más concretamente, los vínculos entre la composición química del medio interestelar y la de los objetos del sistema solar, como los cometas, que acompañan a la formación inicial condiciones que llevaron a la formación de nuestro sistema planetario.

Una “sala de parto” de estrellas

“Sagittarius B2 (Sgr B2) es una de las regiones de formación de estrellas masivas más grandes, en términos de masa y tasa de formación de estrellas, en nuestra galaxia”detalles en ciencia y futuro Arnaud Belloche, astrónomo del Instituto Max Planck de Radioastronomía en Bonn, quien dirigió el estudio. “La gran cantidad de materia (gas y granos de polvo) que residen en Sgr B2 facilita la detección de moléculas de baja abundancia que de otro modo serían difíciles de detectar en otras regiones de formación estelar menos imponentes. lo que motivó varios estudios sobre la composición química de Sgr B2 desde la década de 1970″.

Gracias a la alta resolución angular y sensibilidad del telescopio ALMA, ubicado en el desierto de Atacama en Chile, los investigadores pueden determinar con precisión y detalle la composición química de la materia involucrada en el proceso de formación de las estrellas y sus planetas asociados. sistemas Así, desde 2014, las observaciones de ALMA han permitido identificar tres nuevas moléculas orgánicas (cianuro de isopropilo, N-metilformamida y urea), a las que se acaba de sumar la molécula de propanol (C3H7OH).

Para hasta la fecha se han identificado 277 moléculas en el medio interestelar, “pero la lista crece regularmente con los descubrimientos”añade Arnaud Belloche. “Los primeros tres fueron identificados en las décadas de 1930 y 1940 en el campo óptico, pero casi todos los demás fueron identificados gracias al desarrollo de la radioastronomía desde la década de 1960”. Aún no se había observado isopropanol. Sin embargo, en abril de 2022, un equipo español había anunciado han detectado a través del radiotelescopio en Yebes, España, propanol normal en otra parte de la nube molecular de Sgr B2 diferente a la estudiada con ALMA. “Como también identificamos propanol normal en el objeto que estamos estudiando con ALMA, pudimos determinar por primera vez la relación de abundancia de estos dos isómeros en el medio interestelar”el investigador se regocija.

Una molécula, dos versiones

El propanol normal (o propan-1-ol o alcohol propílico) y el isopropanol (o propan-2-ol o alcohol isopropílico) constan de los mismos átomos pero dispuestos de manera diferente. Estas dos moléculas se denominan así “isómeros estructurales” o “isómeros constitucionales”. Ser capaz de observar estas dos versiones diferentes de propanol es una bendición para los científicos, quienes luego pueden determinar el mecanismo de formación de cada uno. “Debido a que las dos moléculas se ven muy similares, físicamente se comportan de manera muy similar, lo que significa que deben estar presentes en los mismos lugares y en los mismos momentos”.explica en un comunicado de prensa Rob Garrod de la Universidad de Virginia, quien firmó el estudio publicado en Astronomía y Astrofísica 28 de junio de 2022.

“Los modelos de química interestelar contienen una gran cantidad de reacciones químicas que, en su mayoría, no han sido caracterizadas en el laboratorio ni mediante cálculos químicos cuánticos. Por lo tanto, estos modelos contienen una gran cantidad de parámetros inciertos que probamos comparando los resultados de estos modelos con las abundancias de moléculas que medimos en el medio interestelar, por ejemplo en Sgr B2″.añade Arnaud Belloche.

Comprender la química del medio interestelar.

Una molécula dada solo puede emitir fotones a frecuencias muy específicas, que son características de su estructura. Estas frecuencias se conocen gracias a mediciones de laboratorio realizadas por espectroscopistas, quienes han compilado bases de datos. O La base de datos Colony para espectroscopia molecular (CDMS) se refiere a esto. en Ly espectro de radiación electromagnética emitida por todas las moléculas de gas que residen en Sgr B2, el equipo dirigido por Arnaud Belloche aisló muchas señales, o líneas espectrales, en múltiples frecuencias antes de compararlas con los datos recopilados en el laboratorio.

“La exploración de los cometas nos ha demostrado que tienen una composición química muy rica, incluyendo, por ejemplo, la glicina, el aminoácido más simple (que aún no ha sido identificado en el medio interestelar)”, concluye Arnaud Belloche. Muchos aminoácidos, componentes básicos de las proteínas características de la vida en la Tierra, también se han identificado en meteoritos que han caído a la Tierra. “Todavía no sabemos qué condiciones fueron necesarias para la producción de todas estas moléculas en los cuerpos de los cometas y los meteoritos. ¿Eran estas condiciones específicas del entorno del sistema solar cuando se formó? Las regiones de formación estelar de nuestra galaxia (y otras galaxias)?” Por lo tanto, una mejor comprensión de los procesos químicos que actúan en estos entornos podría proporcionar algunas respuestas.