El Telescopio Espacial James Webb (JWST) ha hecho historia al detectar moléculas orgánicas complejas (COM) congeladas en el polvo que rodea a una estrella joven ubicada en la Gran Nube de Magallanes (LMC), una galaxia más allá de nuestra Vía Láctea. Este descubrimiento marca la primera vez que se observan estos ingredientes cruciales para la vida encerrando una protoestrella fuera de nuestra vecindad galáctica.
La LMC, una galaxia enana situada aproximadamente a 163.000 años luz de la Tierra, proporciona un laboratorio cósmico único para los astrónomos. Es rica en gas y polvo, pero contiene menos elementos pesados en comparación con la Vía Láctea. Esta diferencia de composición puede ayudarnos a comprender cómo evolucionó la química orgánica en el universo primitivo.
Marta Sewiło y su equipo de la Universidad de Maryland utilizaron el potente instrumento de infrarrojo medio (MIRI) de JWST para observar a través de las nubes arremolinadas que rodean la enorme protoestrella ST6. Dentro de este ambiente gélido, se han identificado moléculas como acetaldehído, ácido acético, etanol, metanol y formiato de metilo como capas heladas sobre granos de polvo. Estos COM son familiares en la Tierra; los utilizamos en procesos industriales o los encontramos en productos cotidianos como el vinagre (ácido acético) y las bebidas alcohólicas (etanol y metanol). Pero su importancia va más allá de sus usos terrestres.
A escala cósmica, estas moléculas actúan como bloques de construcción para estructuras aún más complejas: las moléculas de “segunda generación” esenciales para la vida tal como la conocemos, como los aminoácidos y los componentes de ARN. El descubrimiento de estos ingredientes básicos congelados en mantos helados alrededor de ST6 ofrece una instantánea de las primeras etapas de la formación de estrellas y planetas.
Un vistazo a la química temprana
Esta detección es innovadora porque detectar COM en su estado helado es mucho más difícil que observarlos como gases. Si bien ya se han encontrado COM en fase gaseosa alrededor de estrellas jóvenes, sus contrapartes congeladas proporcionan pistas valiosas sobre la progresión de la química dentro de estos viveros estelares nacientes.
Antes de que el núcleo de una protoestrella se caliente significativamente, las temperaturas rondan el cero absoluto, lo que permite que moléculas complejas se solidifiquen en granos de polvo como capas heladas. A medida que el núcleo se calienta, este hielo se sublima (pasa directamente de sólido a gas), liberando los COM para que se produzcan más reacciones químicas. Esta fase gaseosa permite la síntesis de moléculas aún más complejas y cruciales para la vida: propanol, propanal y posiblemente aminoácidos.
Sin embargo, todavía no se han detectado alrededor de ST6. La presencia de COM congeladas alrededor de esta protoestrella ofrece una visión de la sopa primordial donde nacen las estrellas, insinuando el ensamblaje gradual de moléculas orgánicas complejas que eventualmente llevaron a la vida en nuestro planeta.
Preguntas sin respuesta: La caza continúa
Si bien el equipo ha confirmado varios COM específicos, su análisis también reveló al menos catorce líneas de absorción no identificadas en el espectro de ST6: posibles huellas dactilares de moléculas desconocidas. Entre estas incógnitas se encuentra el glicolaldehído, un precursor clave de la ribosa, un componente esencial del ARN. Si bien es prometedor, se necesitan más estudios de laboratorio para confirmar definitivamente su presencia.
“Es probable que haya más COM en los hielos alrededor de ST6”, subraya Sewiło, destacando la enorme extensión de este rompecabezas cósmico aún por explorar. “Nuestros resultados resaltan la necesidad de realizar más experimentos de laboratorio”.
Este descubrimiento pionero del JWST abre un nuevo capítulo en nuestra comprensión de cómo emergen los componentes básicos de la vida en medio del caos del nacimiento estelar. El LMC, con su entorno químico único, se vuelve aún más crucial como lugar para examinar estas primeras etapas de la evolución orgánica y obtener información sobre la línea de tiempo del surgimiento de la vida en todo el universo.
