Una imagen de la Nube Molecular de Tauro, a unos 450 años luz de la Tierra. Se han detectado muchas moléculas de cadena de carbono hacia nubes oscuras como estas, pero los astrónomos han buscado HC11N sin éxito. Especulan que cadenas de este tamaño se transforman preferentemente en anillos de carbono. Crédito:ESO; Encuesta de cielo digitalizada; Davide De Martin
El medio interestelar de la Vía Láctea contiene del 5 al 10% de la masa total de la galaxia (excluyendo su materia oscura) y consiste principalmente en gas hidrógeno. También hay contribuciones pequeñas pero importantes de otros gases, incluyendo moléculas portadoras de carbono tanto simples como como el monóxido de carbono y el dióxido de carbono, y complejo como el eteno, benceno, propinal, metanol y otros alcoholes, y cianuros. Incluso hay algunas moléculas muy grandes como los hidrocarburos aromáticos policíclicos y las buckybolas con cincuenta o más átomos de carbono. Algunas especies como los cianuros tienen abundancias relativas similares a las que se ven en los cometas de nuestro sistema solar. sugiriendo que la química del carbono local no es única.
Los astrónomos creen que las moléculas interestelares complejas probablemente se producen en los granos de polvo, aunque algunas moléculas pueden producirse en la fase gaseosa. Aproximadamente el uno por ciento en masa del material interestelar, estos diminutos granos están compuestos predominantemente de silicatos y proporcionan a las moléculas de gas superficies sobre las cuales reaccionar con otras moléculas. Las moléculas de cadena de carbono son particularmente interesantes porque se cree que son el punto de partida para una fracción significativa de los compuestos químicos complejos conocidos en el medio interestelar. Incluso se sospecha que las especies de cadenas de carbono son una etapa clave en la formación de hidrocarburos aromáticos policíclicos. Por tanto, la química molecular de la cadena de carbono proporciona información sobre un gran subconjunto de la química interestelar.
Una familia de cadenas de carbono particularmente bien estudiada son los cianopolinos:moléculas lineales de la forma HCnN, donde n =3, 5, 7, 9, etc. Se han observado en gran abundancia hacia estrellas más viejas y en nubes frías y oscuras. La presencia del cianopolino más grande conocido, HC11N, sin embargo, está en disputa. Según los informes, se detectó en 1982 hacia una nube oscura en Tauro, pero esa detección no ha sido confirmada. Los astrónomos de CfA Ryan Loomis y Brett McGuire y sus colegas utilizaron el Telescopio Green Bank para buscar HC11N en la región de Tauro en seis de sus características transiciones de longitud de onda de radio. incluidos los dos en los que se informó por primera vez, pero sin éxito.
Los astrónomos argumentan que la detección previa fue un error, y ofrecen una explicación de la curiosa ausencia de las n =11 especies. Los experimentos de laboratorio han demostrado que cuando las moléculas de la cadena de carbono llegan a ser más largas que aproximadamente n =9, comienzan a curvarse sobre sí mismas y se transforman preferentemente en moléculas de anillo de carbono. que son más estables. Un proceso similar podría estar ocurriendo en el medio interestelar, succionando HC11N para formar especies cíclicas. La no detección de HC11N sugiere la importancia de esta vía química en la producción de moléculas cíclicas, aunque los autores señalan que se necesitan más observaciones y experimentos de laboratorio para confirmar el modelo.