Esta es una imagen de campo amplio de la Nube Molecular de Tauro y el cielo circundante, tomado de Charlottesville, VA el 2 de enero 2018. La nube molecular es la oscuridad, región oscurecida en la parte superior izquierda de la imagen, donde el gas y el polvo bloquean la vista de las estrellas detrás de la nube. A la derecha de la imagen está el grupo de las Pléyades, y en la parte inferior izquierda está la estrella Aldebarán. La imagen fue capturada con una cámara DLSR, Lente de 50 mm, y un soporte de seguimiento básico. Se agregaron un total de aproximadamente 50 minutos de exposiciones para crear la imagen final. Crédito:Brett A. McGuire
Los astrónomos tenían un misterio entre manos. No importa donde miraron desde el interior de la Vía Láctea hasta galaxias distantes, observaron un desconcertante resplandor de luz infrarroja. Esta tenue luz cósmica, que se presenta como una serie de picos en el espectro infrarrojo, no tenía una fuente fácilmente identificable. Parecía no tener relación con ningún rasgo cósmico reconocible, como nubes interestelares gigantes, regiones de formación de estrellas, o restos de supernova. Era omnipresente y un poco desconcertante.
El probable culpable los científicos finalmente dedujeron, fue la emisión infrarroja intrínseca de una clase de moléculas orgánicas conocidas como hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP), cuales, los científicos descubrirían más tarde, son asombrosamente abundantes; casi el 10 por ciento de todo el carbono del universo está ligado a los HAP.
Aunque, como un grupo, Los PAH parecían ser la respuesta a este misterio, ninguna de los cientos de moléculas de PAH que se sabe existen se había detectado de manera concluyente en el espacio interestelar.
Nuevos datos del Green Bank Telescope (GBT) de la National Science Foundation muestran:por primera vez, las convincentes huellas dactilares de radio de un primo cercano y precursor químico de los HAP, la molécula benzonitrilo (C6H5CN). Esta detección puede finalmente proporcionar la "prueba irrefutable" de que los PAH se han esparcido por todo el espacio interestelar y explican la misteriosa luz infrarroja que los astrónomos habían estado observando.
Los resultados de este estudio se presentan hoy en la 231a reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense (AAS) en Washington. CORRIENTE CONTINUA., y publicado en la revista Ciencias .
El equipo científico dirigido por el químico Brett McGuire en el Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO) en Charlottesville, Virginia, detectó la firma de radio reveladora de esta molécula proveniente de una nebulosa de formación de estrellas cercana conocida como Taurus Molecular Cloud 1 (TCM-1), que está a unos 430 años luz de la Tierra.
Crédito:B. McGuire, B. Saxton (NRAO / AUI / NSF)
"Estas nuevas observaciones de radio nos han proporcionado más conocimientos de los que pueden proporcionar las observaciones de infrarrojos, ", dijo McGuire." Aunque todavía no hemos observado hidrocarburos aromáticos policíclicos directamente, entendemos bastante bien su química. Ahora podemos seguir las migas de pan químicas desde moléculas simples como el benzonitrilo hasta estos PAH más grandes ".
Aunque el benzonitrilo es una de las llamadas moléculas aromáticas más simples, de hecho, es la molécula más grande jamás vista por radioastronomía. También es la primera molécula de anillo aromático de 6 átomos (una matriz hexagonal de átomos de carbono erizados de átomos de hidrógeno) jamás detectada con un radiotelescopio.
Si bien los anillos aromáticos son comunes en las moléculas que se ven aquí en la Tierra (se encuentran en todo, desde alimentos hasta medicamentos), esta es la primera molécula de anillo de este tipo jamás vista en el espacio con radioastronomía. Su estructura única permitió a los científicos descubrir su distintiva firma de radio, que es el "patrón oro" a la hora de confirmar la presencia de moléculas en el espacio.
Mientras las moléculas caen en el vacío cercano del espacio interestelar, desprenden una firma distintiva, una serie de picos reveladores que aparecen en el espectro de radio. Las moléculas más grandes y complejas tienen una firma correspondientemente más compleja, haciéndolos más difíciles de detectar. Los PAH y otras moléculas aromáticas son aún más difíciles de detectar porque normalmente se forman con estructuras muy simétricas.
Para producir una huella digital de radio clara, las moléculas deben ser algo asimétricas. Moléculas con estructuras más uniformes, como muchos PAH, puede tener firmas muy débiles o ninguna firma.
La disposición química desequilibrada del benzonitrilo permitió a McGuire y su equipo identificar nueve picos distintos en el espectro de radio que corresponden a la molécula. También pudieron observar los efectos adicionales de los núcleos de los átomos de nitrógeno en la firma de radio.
"La evidencia que el GBT nos permitió acumular para esta detección es increíble, ", dijo McGuire." A medida que buscamos moléculas aún más grandes e interesantes, necesitaremos la sensibilidad del GBT, que tiene capacidades únicas como detector de moléculas cósmicas ".
