Una rara molécula hallada en el espacio apunta al origen interestelar de la vida

Rastreando el cosmos a una distancia de 27.000 años luz, un equipo de astrónomos ha descubierto una inusual molécula basada en el carbono (molécula orgánica), con una estructura ramificada en lugar de lineal, como suele encontrarse en el espacio. Se hallaba dentro de una nube gigante de gas ubicada en el medio interestelar, que es el de la materia presente entre estrellas.

El hallazgo fue realizado mediante la detección de las ondas de radio emitidas por dicha molécula, conocida como cianuro de isopropilo (i-C3H7CN). En general, los astrónomos rastrean las moléculas interestelares siguiendo la radiación que estas emiten cuando cambian de estado de energía, en los espectros de las ondas infrarrojas o de radio. Lo importante del descubrimiento es que sugiere que las moléculas complejas necesarias para la vida podrían tener sus orígenes en el espacio interestelar.

Rastreando con ALMA

Los investigadores, de la Universidad de Cornell (EEUU) y del Instituto Max Planck de Radioastronomía y de la Universidad de Colonia (ambos centros en Alemania), usaron para su análisis el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, más conocido como Observatorio ALMA.

Este telescopio, con 66 antenas de alta precisión, es producto de una asociación internacional de Europa, Norteamérica, Asia del Este y Chile, país en que está ubicado, a 5.000 metros de altitud.

Con ALMA, los científicos rastrearon en concreto la región gaseosa de formación de estrellas Sagitario B2, considerada la nube molecular más extensa de las cercanas al núcleo de nuestra galaxia, y una de las mayores de toda la Vía Láctea. Sus hallazgos han aparecido detallados en la revista Science.

Descubrimiento de una rara estructura

En regiones de formación estelar como Sagitario B2 normalmente se encuentran moléculas orgánicas constituidas por una única "columna vertebral" de átomos de carbono, dispuestos en una cadena lineal.

Sin embargo, es la primera vez que se detecta una estructura ramificada como la de i-C3H7CN en moléculas de este tipo de medios, explica Rob Garrod, investigador de la Universidad de Cornell, en un comunicado de dicho centro. Esa estructura ramificada es propia de las moléculas necesarias para la vida, como los aminoácidos o “ladrillos” de las proteínas.

Para el científico, la detección abre por esa razón una nueva frontera en la complejidad de las moléculas que pueden formarse en el espacio interestelar y que, en última instancia, podrían alcanzar la superficie de planetas. Además, refuerza la idea de que las moléculas biológicamente importantes, como los aminoácidos que se encuentran comúnmente en meteoritos, se producirían en el proceso inicial de la de formación de estrellas, e incluso antes de que planetas como la Tierra se formen.

De las moléculas a la vida

Garrod y sus colaboradores examinaron la composición química de Sagitario B2, una zona cercana al centro galáctico de la Vía Láctea rica en moléculas orgánicas interestelares complejas.

Con ALMA, el grupo llevó a cabo un rastreo espectral completo para buscar huellas de las moléculas interestelares allí presentes. Dicho rastreo contó con una sensibilidad y resolución 10 veces superior a las de análisis anteriores.

La comprensión de la generación de materia orgánica en las primeras etapas de la formación de estrellas es fundamental para comprender el proceso que va desde las moléculas individuales hasta la química potencialmente portadora de vida, explican los científicos.

En total, cerca de 50 características individuales del cianuro de isopropilo (y 120 del cianuro propilo normal, su molécula hermana con estructura lineal), fueron identificadas en el espectro por ALMA, en la región estudiada. Las dos moléculas de cianuro de isopropilo y de cianuro propilo corrientes son también las moléculas más grandes detectadas en una región de formación de estrellas.

Otros hallazgos

El espacio que media entre las estrellas no está vacío sino ocupado por grandes masas de gas y polvo, denominadas 'nubes interestelares'. La más abundante es la del Hidrógeno (H2), seguida por el monóxido de carbono (CO). Sin embargo, también en ese entorno se dan reacciones químicas que generan nuevas moléculas.

En la actualidad, se conocen más de 120 especies moleculares diferentes en el espacio interestelar, que han sido detectadas con tecnologías punteras como las de ALMA. En ese maremágnum molecular resultan de especial interés las llamadas “moléculas orgánicas”, que son aquellas que contienen carbono y otros elementos como oxígeno, nitrógeno, azufre, fósforo, etc.

En la Tierra, estas moléculas constituyeron los bloques de construcción del ADN y los aminoácidos, es decir, de la vida. Encontrarlas en el universo supondría, por tanto, que los componentes químicos básicos necesarios para la vida serían comunes en el cosmos, y no solo específicos de nuestro entorno terrestre. De ahí el interés que despiertan estos estudios, especialmente en el marco de la Astrobiología.

En 2010, un equipo de científicos del Instituto Astrofísica de Canarias (IAC) y de la Universidad de Texas lograba identificar una de las moléculas orgánicas más complejas encontradas en el medio interestelar: el antraceno. Por otra parte, en 2011, científicos de la Universidad de Hong Kong también descubrieron compuestos orgánicos complejos en el medio interestelar.

Y, en 2013, utilizando novedosas tecnologías de telescopio y laboratorio, científicos estadounidenses hallaron un importante par de moléculas prebióticas (que son las que dieron origen a las primeras células) en el espacio interestelar.

Referencia bibliográfica:

A. Belloche, R. T. Garrod, H. S. P. Muller, K. M. Menten. Detection of a branched alkyl molecule in the interstellar medium: iso-propyl cyanide. Science (2014). DOI: 10.1126/science.1256678.