Descubrimiento - Instituto Max Planck de Física Extraterrestre

Del laboratorio al espacio: descubren una nueva molécula orgánica en una nube molecular interestelar

22. Junio 2020

Experimentos de laboratorio realizados en el Centro de Estudios Astroquímicos (CAS) del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) en Munich, junto con observaciones astronómicas realizadas por el Instituto Nacional Italiano de Astrofísica (INAF), condujeron a la identificación de una nueva molécula en la nube molecular conocida como G + 0.693-0.027, cerca del centro galáctico. La molécula recientemente descubierta se llama propargilimina: según los expertos, esta especie química puede desempeñar un papel fundamental en la formación de aminoácidos, entre los ingredientes clave para la vida tal como la conocemos.

La imagen de fondo muestra el centro galáctico observado a 8 micras por la cámara IRAC4 (cámara de matriz infrarroja) del telescopio espacial Spitzer de la NASA. La estrella amarilla indica la posición del centro galáctico y la estrella cian corresponde a la posición de la fuente estudiada en este trabajo, la nube molecular G + 0.693-0.027. En esta región, se detectó por primera vez la molécula propargilimina (HCCCHNH). La molécula está representada en el círculo inferior derecho de la figura y se caracterizó en el laboratorio espectroscópico CASAC del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre en Munich Aumentar imagen

La imagen de fondo muestra el centro galáctico observado a 8 micras por la cámara IRAC4 (cámara de matriz infrarroja) del telescopio espacial Spitzer de la NASA. La estrella amarilla indica la posición del centro galáctico y la estrella cian corresponde a la posición de la fuente estudiada en este trabajo, la nube molecular G + 0.693-0.027. En esta región, se detectó por primera vez la molécula propargilimina (HCCCHNH). La molécula está representada en el círculo inferior derecho de la figura y se caracterizó en el laboratorio espectroscópico CASAC del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre en Munich

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La propargilimina tiene la fórmula química HCCCHNH y es un compuesto inestable. Es muy difícil aislarlo en las condiciones normales de la atmósfera de la Tierra, pero prospera a bajas densidades y temperaturas típicas del medio interestelar. Luca Bizzocchi, autor principal del estudio que estudió la espectroscopía de moléculas en MPE, explicó: "La peculiaridad de esta especie química radica en su doble enlace carbono-nitrógeno, lo que le da una alta reactividad. Con este doble enlace, se convierte en un componente fundamental de las cadenas químicas que conducen desde las moléculas más simples y abundantes en el espacio que contienen carbono y nitrógeno, por ejemplo, formaldehído (H2CO) y amoníaco (NH3), respectivamente, a los aminoácidos más complejos. , los bloques de construcción fundamentales de la biología terrestre".

Cada molécula absorbe y emite radiación a ciertas longitudes de onda, creando un patrón que la describe de manera única, como las huellas digitales humanas. Con el objetivo de revelar la presencia de propargilimina en el espacio, se realizó un análisis espectroscópico en los laboratorios Max Planck para reconstruir el "identikit" de la molécula.

"Cuando una molécula gira en el medio interestelar, emite fotones a frecuencias muy precisas. Esta información, cuando se combina con datos de radiotelescopios, nos permite saber si una molécula está presente en las nubes moleculares, los sitios de formación de estrellas y planetas", continúa Bizzocchi.

En este caso, los datos de laboratorio se han comparado con los resultados de las observaciones tomadas en el radiotelescopio de 30 m en Sierra Nevada, España. "Nuestra molécula ya estaba allí", dijo Víctor M. Rivilla M, investigador de Marie Skłodowska-Curie en INAF Florencia, quien dirigió el esfuerzo de observación de INAF que resultó en la confirmación de propargilimina en el entorno G + 0.693-0.027. «Estaba en nuestros datos de la nube molecular G + 0.693-0.027, pero no pudimos identificarlo sin conocer su espectroscopía precisa, esa es la descripción completa de su patrón de frecuencia de emisión. Tan pronto como lo obtuvimos, gracias a las mediciones en el laboratorio, nos dimos cuenta de que la propargilimina indudablemente estaba allí, esperando que alguien la reconociera ».

De hecho, las moléculas con dicho doble enlace carbono-nitrógeno participan en la llamada síntesis de Strecker, un proceso químico ampliamente utilizado para sintetizar aminoácidos en el laboratorio. En condiciones favorables, se cree que se producen reacciones similares también en una serie de entornos extraterrestres, como los mantos congelados de polvo interestelar o superficies de asteroides, como lo demuestra el reciente descubrimiento de la glicina, el aminoácido más simple, en la cola del cometa 67P Churyumov -Gerasimenko.

 
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