Enterrada en la Nebulosa Pata de Gato se encuentra una de las moléculas espaciales más grandes jamás vistas
Los científicos descubrieron una molécula espacial previamente desconocida mientras investigaban una región relativamente cercana de intenso nacimiento de estrellas, una mancha cósmica a unos 5.550 años luz de distancia. Es parte de la Nebulosa Pata de Gato, también conocida como NGC 6334.
El equipo, dirigido por Zachary Fried, un estudiante de posgrado del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), examinó una sección de la nebulosa conocida como NGC 6334I con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Esto reveló la presencia de una molécula compleja conocida como 2-metoxietanol, que nunca antes se había visto en el mundo natural, aunque sus propiedades habían sido simuladas en laboratorios en la Tierra.
El descubrimiento de la molécula 2-metoxietanol fue notable. Contiene 13 átomos, lo que puede no parecer mucho, pero sólo se han descubierto seis moléculas en el espacio con un número de átomos superior a este. Esta molécula también representa la molécula “metoxi” más grande y compleja encontrada en el espacio hasta la fecha, en referencia a una sustancia química con un átomo de grupo metilo unido a un átomo de oxígeno.
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«Nuestro grupo intenta comprender qué moléculas están presentes en las regiones del espacio donde las estrellas y los sistemas solares eventualmente tomarán forma», dijo Fried. «Esto nos permite comprender cómo evoluciona la química junto con el proceso de formación de estrellas y planetas».
Curiosamente, el mismo equipo también buscó 2-metoxietanol en otra región del espacio llamada IRAS 16293-2422B, hogar de cuatro protoestrellas recién nacidas ubicadas en la región de formación estelar Rho Ophiuchi, que está a unos 359 años luz de nosotros. Esto podría sugerir una mayor diversidad en la composición química de las regiones de formación estelar.
ALMA sabía qué buscar en Cat's Paw
Fried y sus colegas no comenzaron la investigación de NGC 6334I e IRAS 16293-2422B sin ninguna base. Ya tenían una buena idea de la molécula que cazarían con ALMA, un conjunto de 66 radiotelescopios ubicados en el desierto de Atacama, en el norte de Chile. Básicamente, recibieron un consejo de modelos de aprendizaje automático que les sugirieron buscar 2-metoxietanol.
Luego, el grupo midió y analizó el espectro rotacional del 2-metoxietanol en la Tierra, que Fried describió como «los patrones únicos de luz que emiten cuando caen de un extremo a otro en el espacio».
“Estos patrones son huellas dactilares o códigos de barras de moléculas”, añade el investigador del MIT. “Para detectar nuevas moléculas en el espacio, primero debemos tener una idea de qué molécula queremos buscar, luego podemos registrar su espectro en el laboratorio aquí en la Tierra y, finalmente, buscar ese espectro en el espacio usando telescopios.
«¡El código de barras coincide!»
«En última instancia, observamos 25 líneas rotacionales de 2-metoxietanol que se alinearon con la señal molecular observada hacia NGC 6334I, lo que resultó en una detección confiable de 2-metoxietanol en esta fuente», dijo Fried.
Esta detección exitosa permitió al equipo derivar parámetros físicos de la molécula junto con NGC 6334I, incluidas las abundancias en las que existe y la temperatura de excitación de la molécula.
«También permitió una investigación de posibles vías de formación química a partir de precursores interestelares conocidos», añadió Fried.
Descubrimientos como este permiten a los científicos comprender mejor cómo surgen moléculas cada vez más complejas durante la formación de estrellas, así como cuándo los planetas comienzan a fusionarse alrededor de estas estrellas.
«Las observaciones continuas de moléculas grandes y las derivaciones posteriores de sus abundancias nos permiten avanzar en nuestro conocimiento sobre la eficiencia con la que se pueden formar moléculas grandes y mediante qué reacciones específicas se pueden producir», concluyó Fried. «Además, dado que detectamos esta molécula en NGC 6334I pero no en IRAS 16293-2422B, tenemos una oportunidad única de analizar cómo las diferentes condiciones físicas de estas dos fuentes pueden estar afectando la química que puede ocurrir».
La investigación del equipo fue publicada el 12 de abril en la revista. Las cartas de la revista astrofísica.
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