Il James Webb Space Telescope (JWST) ha fatto la storia rilevando molecole organiche complesse (COM) congelate nella polvere che circonda una giovane stella situata nella Grande Nube di Magellano (LMC), una galassia appena oltre la nostra Via Lattea. Questa scoperta segna la prima volta che questi ingredienti cruciali per la vita sono stati osservati racchiudere una protostella al di fuori del nostro vicinato galattico.
La Grande Nube, una galassia nana distante circa 163.000 anni luce dalla Terra, costituisce un laboratorio cosmico unico per gli astronomi. È ricca di gas e polvere, ma contiene meno elementi pesanti rispetto alla Via Lattea. Questa differenza nella composizione può aiutarci a capire come si è evoluta la chimica organica nell’universo primordiale.
Marta Sewiło e il suo team dell’Università del Maryland hanno utilizzato il potente strumento a medio infrarosso (MIRI) di JWST per scrutare attraverso le nuvole vorticose che circondano l’enorme protostella ST6. All’interno di questo ambiente gelido, molecole come acetaldeide, acido acetico, etanolo, metanolo e formiato di metile sono state identificate come rivestimenti ghiacciati sui granelli di polvere. Questi COM sono familiari sulla Terra; li usiamo nei processi industriali o li incontriamo in prodotti di uso quotidiano come l’aceto (acido acetico) e le bevande alcoliche (etanolo e metanolo). Ma il loro significato va oltre il loro utilizzo terrestre.
Su scala cosmica, queste molecole fungono da elementi costitutivi per strutture ancora più complesse: le molecole di “seconda generazione” essenziali per la vita come la conosciamo, come gli aminoacidi e i componenti dell’RNA. La scoperta di questi ingredienti di base congelati in manti ghiacciati attorno a ST6 offre un’istantanea delle primissime fasi della formazione di stelle e pianeti.
Uno sguardo alla chimica antica
Questa rilevazione è rivoluzionaria perché individuare le COM nel loro stato ghiacciato è molto più difficile che osservarle come gas. Sebbene le COM in fase gassosa siano già state trovate attorno a giovani stelle, le loro controparti congelate forniscono preziosi indizi sulla progressione della chimica all’interno di questi nascenti vivai stellari.
Prima che il nucleo di una protostella si surriscaldi in modo significativo, le temperature si avvicinano allo zero assoluto, consentendo alle molecole complesse di solidificarsi sui granelli di polvere come rivestimenti ghiacciati. Man mano che il nucleo diventa più caldo, questo ghiaccio sublima (passa direttamente dallo stato solido allo stato gassoso), rilasciando i COM affinché possano verificarsi ulteriori reazioni chimiche. Questa fase gassosa consente la sintesi di molecole ancora più complesse cruciali per la vita: propanolo, propanale e possibilmente amminoacidi.
Tuttavia, questi devono ancora essere rilevati attorno a ST6. La presenza di COM congelate attorno a questa protostella offre uno sguardo sul brodo primordiale in cui nascono le stelle, suggerendo il graduale assemblaggio di complesse molecole organiche che alla fine hanno portato alla vita sul nostro pianeta.
Domande senza risposta: la caccia continua
Sebbene il team abbia confermato diversi COM specifici, la loro analisi ha anche rivelato almeno quattordici linee di assorbimento non identificate nello spettro di ST6: potenziali impronte digitali di molecole sconosciute. Tra queste incognite c’è la glicolaldeide, un precursore chiave del ribosio, un componente essenziale dell’RNA. Sebbene promettenti, sono necessari ulteriori studi di laboratorio per confermarne definitivamente la presenza.
“È probabile che nei ghiacci attorno a ST6 siano presenti più COM”, sottolinea Sewiło, evidenziando la vasta distesa di questo puzzle cosmico ancora da esplorare. “I nostri risultati evidenziano la necessità di ulteriori esperimenti di laboratorio.”
Questa scoperta pionieristica del JWST apre un nuovo capitolo nella nostra comprensione di come gli elementi costitutivi della vita emergono nel caos della nascita stellare. La Grande Nube, con il suo ambiente chimico unico, diventa ancora più cruciale come luogo per analizzare queste prime fasi dell’evoluzione organica e ottenere informazioni sulla sequenza temporale dell’emergere della vita in tutto l’universo.
