Los bloques de construcción muy básicos del Universo son los mismos que los nuestros: átomos y moléculas. Aunque las estrellas son enormes y las galaxias son inmensas, las moléculas son las mismas. En pocas palabras, la química cósmica o la astroquímica es el estudio de los productos químicos en el espacio. Para aquellos que mantienen un puntaje, los astroquímicos han catalogado alrededor de 200 hasta ahora.
La astroquímica tiene sus inicios coloridos en el trabajo del astrónomo inglés Sir William Huggins (1824-1920) y su esposa irlandesa, Margaret (1848-1915), a quienes se les atribuye el desarrollo de la espectroscopia astronómica . (La espectroscopía se refiere a la dispersión de la luz de un objeto en los colores que la componen. Al realizar esta disección y análisis de la luz de un objeto, los astrónomos pueden inferir las propiedades físicas de ese objeto (como temperatura, masa, luminosidad y composición). La innovación de la pareja El empleo de técnicas de espectroscopía en telescopios permitió a los astrónomos identificar los elementos en varias estrellas y nebulosas.
Cada molécula en el universo hace su propio ‘movimiento’ característico basado en la orientación de los protones, neutrones y electrones dentro de él. Los primeros químicos consideraron que el ambiente hostil del espacio interestelar es una región donde las moléculas no deberían poder ensamblarse a partir de un frío y casi vacío de átomos, y si lo hicieran, deberían ser destruidas por la radiación de las estrellas cercanas muy pronto. Pero en 1968, la detección de moléculas de formaldehído en el centro de nuestra galaxia utilizando el radiotelescopio de 43 metros de diámetro en Green Bank, West Virginia, EE. UU., Cambió la opinión de todos. Este telescopio detectó varias otras moléculas orgánicas en el centro galáctico y también en la Nebulosa de Orión.
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El “boom” de detección de moléculas en el espacio siempre coincidió con la llegada de los grandes telescopios de búsqueda de moléculas. Los astroquímicos encuentran un promedio de cuatro nuevas moléculas cada año y han citado el telescopio Green Bank en casi el 40% de las nuevas detecciones desde 2004. Los otros cinco o seis telescopios de búsqueda de moléculas comparten el resto de las detecciones.
Casi en todas partes del universo, los astrónomos miran, si miran lo suficientemente de cerca, ven líneas espectrales no identificadas. Los compuestos con los que están familiarizados los químicos terrestres, las especies responsables de la gran diversidad de materiales en este planeta, son solo una fracción de los que la naturaleza ha creado. Y finalmente, después de décadas de trabajo desarrollando modelos teóricos y técnicas de simulación por computadora, junto con experimentos de laboratorio para reproducir nuevas moléculas, los astroquímicos están poniendo nombres a muchas de esas líneas no identificadas.
¿Sabías que el AGUA tiene un pasado misterioso que se remonta a las nubes primordiales de gas que dieron origen al Sol y otras estrellas? Mediante el uso de telescopios y simulaciones por computadora para estudiar estos viveros estelares, los investigadores pueden comprender mejor la química cósmica que ha influido en la distribución del agua en los sistemas estelares en todo el Universo.
El agua toma la forma de la fórmula química familiar H2O con dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno. Pero algo de agua también toma la forma del “agua pesada” menos familiar, conocida como agua deuterada con la fórmula química HDO *. Esa proporción de H2O a HDO representa una firma única que puede revelar la historia del agua dentro de los viveros estelares, las nubes de gas que eventualmente generan los sistemas estelares y sus respectivos planetas. (* También se conoce como 2H2O o D2O )
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El espacio es en realidad un ambiente extraño: las temperaturas pueden ser mucho más altas que en la Tierra en algunas regiones y mucho más frías en otras regiones. Asimismo, las presiones pueden ser extremadamente altas o extremadamente bajas. En consecuencia, las moléculas que nunca pueden emerger en nuestro planeta pueden formarse en el espacio, y luego sobreviven, incluso si son altamente reactivas. Estas moléculas espaciales, una vez identificadas, podrían enseñarnos mucho. Algunos de ellos podrían resultar beneficiosos si los científicos pueden crearlos en laboratorios y aprender a explotar sus propiedades. Otras moléculas pueden ayudar a explicar los orígenes de los compuestos orgánicos que dieron origen a la vida en la Tierra. Y todos ellos pueden expandir los límites de lo que es posible para la química en el universo.
