Una nueva investigación del grupo del profesor del MIT Brett McGuire ha revelado la presencia de una molécula hasta ahora desconocida en el espacio. El artículo de acceso abierto del equipo, "Espectro rotacional y primera detección interestelar de 2-metoxietanol mediante observaciones de ALMA de NGC 6334I", se publicó en la edición del 12 de abril de The Astrophysical Journal Letters. .
Zachary T.P. Fried, un estudiante de posgrado del grupo McGuire y autor principal de la publicación, trabajó para armar un rompecabezas compuesto de piezas recolectadas de todo el mundo, que se extendió más allá del MIT hasta Francia, Florida, Virginia y Copenhague, para lograr este emocionante descubrimiento.
"Nuestro grupo intenta comprender qué moléculas están presentes en las regiones del espacio donde eventualmente se formarán las estrellas y los sistemas solares", explica Fried. "Esto nos permite reconstruir cómo evoluciona la química junto con el proceso de formación de estrellas y planetas. Lo hacemos observando los espectros de rotación de las moléculas, los patrones únicos de luz que emiten cuando giran de un extremo a otro en el espacio.
"Estos patrones son huellas dactilares (códigos de barras) de moléculas. Para detectar nuevas moléculas en el espacio, primero debemos tener una idea de qué molécula queremos buscar, luego podemos registrar su espectro en el laboratorio aquí en la Tierra, y finalmente podemos busque ese espectro en el espacio usando telescopios."
El Grupo McGuire ha comenzado recientemente a utilizar el aprendizaje automático para sugerir buenas moléculas objetivo para buscar. En 2023, uno de estos modelos de aprendizaje automático sugirió que los investigadores apuntaran a una molécula conocida como 2-metoxietanol.
"Hay varias moléculas 'metoxi' en el espacio, como dimetil éter, metoximetanol, etil metil éter y formiato de metilo, pero el 2-metoxietanol sería el más grande y complejo jamás visto", dice Fried.
Para detectar esta molécula mediante observaciones de radiotelescopios, el grupo primero necesitaba medir y analizar su espectro de rotación en la Tierra. Los investigadores combinaron experimentos de la Universidad de Lille (Lille, Francia), el New College of Florida (Sarasota, Florida) y el laboratorio McGuire del MIT para medir este espectro en una región de banda ancha de frecuencias que van desde las microondas hasta las submilimétricas. regímenes de ondas (aproximadamente de 8 a 500 gigahercios).
Los datos obtenidos de estas mediciones permitieron buscar la molécula utilizando observaciones del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) hacia dos regiones separadas de formación de estrellas:NGC 6334I e IRAS 16293-2422B. Los miembros del grupo McGuire analizaron estas observaciones del telescopio junto con investigadores del Observatorio Nacional de Radioastronomía (Charlottesville, Virginia) y la Universidad de Copenhague, Dinamarca.
"Al final, observamos 25 líneas rotacionales de 2-metoxietanol que se alineaban con la señal molecular observada hacia NGC 6334I (el código de barras coincidía), lo que resultó en una detección segura de 2-metoxietanol en esta fuente", dice Fried. "Esto nos permitió derivar parámetros físicos de la molécula hacia NGC 6334I, como su abundancia y temperatura de excitación. También permitió una investigación de las posibles vías de formación química a partir de precursores interestelares conocidos".
Descubrimientos moleculares como este ayudan a los investigadores a comprender mejor el desarrollo de la complejidad molecular en el espacio durante el proceso de formación estelar. El 2-metoxietanol, que contiene 13 átomos, es bastante grande para los estándares interestelares; en 2021, solo se detectaron seis especies de más de 13 átomos fuera del sistema solar, muchas de ellas por el grupo de McGuire, y todas ellas existen como estructuras anilladas. P>
"Las observaciones continuas de moléculas grandes y las derivaciones posteriores de sus abundancias nos permiten avanzar en nuestro conocimiento sobre la eficiencia con la que se pueden formar moléculas grandes y mediante qué reacciones específicas pueden producirse", dice Fried.
"Además, dado que detectamos esta molécula en NGC 6334I pero no en IRAS 16293-2422B, se nos presentó una oportunidad única de investigar cómo las diferentes condiciones físicas de estas dos fuentes pueden estar afectando la química que puede ocurrir". P>
Más información: Zachary T. P. Fried et al, Espectro rotacional y primera detección interestelar de 2-metoxietanol utilizando observaciones de NGC 6334I con ALMA, The Astrophysical Journal Letters (2024). DOI:10.3847/2041-8213/ad37ff
Información de la revista: Cartas de revistas astrofísicas
Proporcionado por el Instituto de Tecnología de Massachusetts
Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un sitio popular que cubre noticias sobre investigación, innovación y enseñanza del MIT.
