Científicos están realizando descubrimientos extraordinarios en el espacio que arrojan nueva luz sobre los orígenes de la vida. Además de encontrar aminoácidos en asteroides, se han detectado ácidos grasos en Marte, moléculas que contienen azufre en el espacio interestelar, y la evidencia de que los péptidos se forman espontáneamente en el cosmos. Más recientemente, investigaciones basadas en datos del Telescopio Espacial James Webb (JWST) han revelado una abundancia de moléculas orgánicas pequeñas en una galaxia cercana.
Las observaciones se centraron en una galaxia infrarroja ultraluminosa (IRAS 07251-0248), donde un equipo internacional de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y varias universidades halló evidencia de un inventario excepcionalmente grande de materia orgánica, tanto en estado gaseoso como sólido. Estos hallazgos ofrecen más pruebas de que los componentes básicos de la vida tal como la conocemos se originaron en el espacio.
IRAS 07251-0248 es un objetivo particularmente atractivo para el estudio con el Webb debido a que su núcleo está oscurecido por grandes cantidades de gas y polvo, lo que dificulta el estudio de su agujero negro supermasivo (SMBH) con telescopios convencionales. En efecto, el gas y el polvo cósmicos absorben la mayor parte de la luz producida por el SMBH y su región circundante, que luego se irradia hacia el exterior en forma de longitudes de onda infrarrojas (calor). Los telescopios infrarrojos como el Webb pueden penetrar este polvo, proporcionando información única sobre la región central, como los procesos químicos dominantes que tienen lugar en su interior.
*James Webb Space Telescope Near-infrared Camera (JWST NIRCam) false colour image of IRAS07251-0248. Credit: NASA/STScI/Mikulski Archive*
Al combinar datos del Espectrómetro de Infrarrojo Cercano (NIRSpec) y el Instrumento de Infrarrojo Medio (MIRI) del Webb, el equipo pudo caracterizar la abundancia y la temperatura de numerosas especies químicas en el núcleo galáctico. Esto incluyó hidrocarburos, que son componentes fundamentales de la química orgánica compleja y de la vida tal como la conocemos. Además de detectar el radical metilo (CH₃) por primera vez en otra galaxia, también encontraron benceno (C₆H₆), metano (CH₄), acetileno (C₂H₂), diacetileno (C₄H₂) y triacetileno (C₆H₂).
Además de encontrar estas moléculas en estado gaseoso, también detectaron una gran abundancia de orgánicos en forma sólida, como granos carbonáceos y hielos de agua. “Encontramos una complejidad química inesperada, con abundancias mucho mayores de lo predicho por los modelos teóricos actuales”, afirmó el Dr. Ismael García Bernete, investigador del CAB y autor principal (anteriormente investigador en la Universidad de Oxford). “Esto indica que debe haber una fuente continua de carbono en estos núcleos galácticos que alimente esta rica red química”.
“Aunque las moléculas orgánicas pequeñas no se encuentran en las células vivas, podrían desempeñar un papel vital en la química prebiótica, representando un paso importante hacia la formación de aminoácidos y nucleótidos”, añadió la profesora Dimitra Rigopoulou de la Universidad de Oxford, coautora del estudio.
El análisis del equipo se vio facilitado por los modelos teóricos de hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH) desarrollados por los investigadores de Oxford involucrados en el estudio. Sus resultados sugieren que las moléculas orgánicas no pueden explicarse únicamente por altas temperaturas o movimientos turbulentos de gas. En cambio, sugieren que los PAH y los granos de polvo ricos en carbono se fragmentaron por la exposición a los rayos cósmicos, liberando así estos orgánicos en forma gaseosa. Dado que los rayos cósmicos son muy comunes en los núcleos galácticos activos (AGN), esta explicación encaja bien con los datos.
Su interpretación también está respaldada por estudios de galaxias similares, que encontraron una correlación entre la abundancia de hidrocarburos en estado gaseoso y la intensidad de la ionización por rayos cósmicos. En resumen, sus resultados sugieren que los núcleos galácticos polvorientos producen moléculas orgánicas en abundancia, desempeñando así un papel vital en la evolución química de las galaxias. También demuestra la eficacia del JWST para explorar entornos previamente inaccesibles para los científicos.
Sin embargo, lo que resulta especialmente emocionante es la forma en que su trabajo abre nuevas oportunidades para estudiar la formación y el procesamiento de moléculas orgánicas en entornos extremos, lo que podría conducir a una mejor comprensión de cómo las galaxias se siembran con los ingredientes básicos de la vida. Combinado con otras investigaciones que muestran que los ingredientes de la vida se pueden encontrar en el espacio y emerger espontáneamente, estos hallazgos también son alentadores para los científicos dedicados a la búsqueda de vida y civilizaciones extraterrestres.
Más información: University of Oxford, Nature Astronomy
