Resumen: Las moléculas son típicamente vistas a través de un microscopio pero sus espectros son también de serio interés para los que manejan el radiotelescopio más grande del mundo completamente guiado. Viendo la huella de una molécula de ocho átomos de veintiséis mil años luz no se trata de óptica tanto como sobre especular en cómo podrían surgir los biomoléculas en espacio profundo, a falta de un planeta anfitrión.





Basado en un informe NRAO

“... algún estanque pequeño caliente, con todos los tipos de amoníaco y sales fosfóricas, luz, calor, electricidad, etc.”, Charles Darwin, en los orígenes de la vida en charcas de la marea Crédito:Smithsonian

Un equipo de científicos usando el Telescopio Robert C. Byrd Green Bank (GBT) de la Fundación Nacional De Las Ciencias ha descubierto dos moléculas nuevas en una nube interestelar cerca del centro de la Galaxia de la Vía Láctea. Este descubrimiento es la primera detección del GBT de moléculas nuevas, y ya ayuda a los astrónomos a la mejor comprensión de los procesos complicados por los cuales las moléculas grandes se forman en el espacio.

La molécula de 8 átomos propenal y la molécula de 10 átomos propanal fueron detectadas en una nube grande de gas y polvo de unos 26,000 años luz fuera en un área conocida como Sagitario B2. Tales nubes, a menudo de muchos años luz de diámetro, son la materia prima de la cual las estrellas nuevas se forman.

”Sin embargo muy enrarecidas por estándares terráqueos, estas nubes interestelares son los sitios de reacciones químicas complicadas que ocurren durante centenares o miles de millones de años”, dijo Jan M. Hollis del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. “Con el paso del tiempo, más y más moléculas complicadas pueden formarse en estas nubes. Ahora, sin embargo, no hay una teoría aceptada ocupándose de cómo las moléculas interestelares que contienen más de 5 átomos se forman”.
Hasta ahora, aproximadamente 130 moléculas diferentes han sido descubiertas en nubes interestelares. La mayor parte de estas moléculas contienen un pequeño número de átomos, y sólo unas cuantas moléculas con ocho o más átomos han sido encontradas en nubes interestelares. Cada vez que una molécula nueva es descubierta, ayuda a inhibir la química de formación y la naturaleza de los granos de polvo interestelares, los cuales - se cree - son los sitios de formación de la mayoría de las moléculas interestelares complejas.

Hollis colaboró con Anthony Remijan, también de NASA Goddard; Frank J. Lovas del Instituto Nacional De Estándares Y Tecnología en Gaithersburg, Maryland; Harald Mollendal de la Universidad de Oslo, Noruega; y Philip R. Jewell del (NRAO) Observatorio Nacional de Radioastronomía en Green Bank, W.Va. Sus resultados fueron aceptados para su publicación en Astrophysical Journal Letters.

En el experimento GBT, tres moléculas de aldehído son observadas y parecen estar relacionadas por reacciones simples de adición de hidrógeno, las cuales probablemente ocurren en la superficie de granos interestelares. Un aldehído es una molécula que contiene el grupo de aldehído (CHO): un átomo de carbono individualmente unido a un átomo de hidrógeno y de enlace doble con un átomo de oxígeno; el enlace restante en ese mismo átomo de carbono se une al resto de la molécula.

Comenzando con el previamente señalado propinal (HC2CHO), el propenal (CH2CHCHO) se forma añadiendo dos átomos de hidrógeno. Por el mismo proceso el propanal (CH3CH2CHO) se forma de propenal.

Resumen Muy Breve De Vida Extrema • Más caliente: 235 ºF (113 ºC) Pyrolobus fumarii (Isla del Volcán, Italia) • Más frío: 5 ºF (- 15 ºC) Cryptoendoliths (Antártida) • La Radiación Más Alta: (5 MRad, o 5000 veces la dosis que mata a un hombre) Deinococcus Radiodurans • Más profundo: 3.2 km bajo tierra • Ácido: PH 0.0 (la mayoría de la vida está en un factor mínimo de 100000 veces menos ácida) pH 5-8 • Básico: PH 12.8 (la mayoría de la vida está en un factor mínimo de 1000 veces menos básica) pH 5-8 • Mucho tiempo en el espacio: 6 años Bacillus subtilis (satélite de la NASA) • Presión alta (1200 veces la atmosférica) • Más salado: 30 % de Sal, o 9 veces la salinidad de un humano. Haloarcula • Menor: <0.1 micrón o 500 se adaptan a través de una anchura capilar humana (picoplankton) Crédito: USGS

Después de que estas moléculas se formen en granos interestelares de polvo, pueden ser expulsadas como un gas difundido. Si bastantes moléculas se concentran en el gas, entonces pueden ser detectados con un radiotelescopio. Como las moléculas giran final con final, cambian de un estado rotacional de energía a otro, emitiendo ondas de radio en frecuencias precisas. La “familia” de radiofrecuencias emitida por una molécula particular forma una “huella digital” única que los científicos pueden usar para identificar esa molécula. Los científicos identificaron los dos aldehídos nuevos detectando un número de frecuencias de emisión de radio que son llamados la región de la banda K (18 a 26 GHz) del espectro electromagnético.

”Las moléculas interestelares son identificadas por medio de las frecuencias que son únicas al espectro giratorio de cada molécula”, dijo Lovas. “Estas no son tampoco directamente medidas en el laboratorio o se calculan de los datos medidos. En este caso usamos las frecuencias espectrales calculadas basadas en un análisis de los datos de la literatura”.

Las moléculas complejas en el espacio son de interés por muchas razones, incluyendo su posible conexión a la formación de moléculas biológicamente significativas en la Tierra antigua. Las moléculas complejas se podrían haber formado en la Tierra antigua, o primero se podrían haber formado en nubes interestelares y podría haber sido transportadas a la superficie de la Tierra.

Las moléculas con el grupo aldehído son particularmente interesantes ya que varias moléculas biológicamente significativas, incluyendo una familia de moléculas de azúcar, son aldehídos.

”El GBT puede ser usado para explorar completamente la posibilidad de que una cantidad significativa de química prebiótica puede ocurrir en el espacio mucho antes de que ocurra en un planeta recién formado”, dijo Remijan. “Los cometas se forman de nubes interestelares e incesantemente bombardean un planeta recién formado al principio de su historia. Los cráteres en nuestra Luna dan testimonio sobre esto. Así, los cometas pueden ser los vehículos de reparto para las moléculas orgánicas necesarias para la vida para empezar en un planeta nuevo”.

Los experimentos del laboratorio también demuestran que las reacciones atómicas (parecido a esas asumidas que ocurren en las nubes interestelares) de adición desempeñan un papel en sintetizar moléculas complejas subordinando hielo que contiene moléculas más simples como agua, dióxido de carbono, y metanol ionizando dosis de la radiación. Así, los experimentos del laboratorio ahora pueden ser ideados con componentes diversos de hielo para intentar la producción de los aldehídos observados con el GBT.

“La detección de los dos aldehídos nuevos, que es relatada por una ruta química común llamada adición de hidrógeno, demuestra que la evolución hacia las especies más complejas ocurre rutinariamente en las nubes interestelares y que un mecanismo relativamente simple puede construir moléculas grandes fuera de las más pequeñas. El GBT es ahora un instrumento crucial para explorar la evolución química en el espacio”, dijo Hollis.

El GBT es el radiotelescopio más grande del mundo completamente guiado; es manejado por el NRAO.

“El gran diámetro y la alta precisión del GBT nos permitieron estudiar nubes interestelares pequeñas que pueden absorber la radiación de una fuente radiante, de fondo. La sensibilidad y la flexibilidad del telescopio nos dieron una nueva herramienta importante para el estudio de moléculas interestelares complejas”, dijo Jewell.

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El Observatorio Nacional de radioastronomía es una instalación de la Fundación Nacional De Las Ciencias , manejada bajo el acuerdo cooperativo por Universidades Asociadas, Inc .