Polvere interstellare e formazione planetaria
L’universo è un luogo polveroso. Nonostante la sua prevalenza, sappiamo molto poco della polvere interstellare, compreso come si forma e il ruolo che ricopre nella creazione, per esempio, di nuovi sistemi planetari. Eppure questa situazione sta cominciando a cambiare, grazie in parte alla recente scoperta della molecola aromatica benzonitrile nella Nube Molecolare del Toro, una grande nube di polvere e gas a circa 450 anni luce dalla Terra. A causa di un circuito chiuso di elettroni, le molecole aromatiche sono definite dalla loro particolare stabilità. «Una pletora di molecole aromatiche si trova sulla Terra, ma pochissime sono state rilevate nello spazio», afferma Ilsa Cooke, ricercatrice presso l’Università di Rennes 1. «Rilevare queste molecole nello spazio e sondarne le proprietà chimiche in laboratorio può aiutarci a capire se sono disponibili per pianeti di nuova formazione, potenzialmente abitabili.» Con il supporto del progetto MIRAGE, finanziato dall’UE, Cooke sta studiando in che modo le molecole aromatiche reagiscono alle temperature molto basse dello spazio interstellare.
Collaborazione internazionale
L’obiettivo principale del progetto, che è stato intrapreso con il sostegno del programma azioni Marie Skłodowska-Curie, era quello di capire come il benzene, una delle molecole aromatiche più semplici, reagisca con i radicali e cosa ciò comporti per quanto riguarda l’individuazione di altre molecole aromatiche nello spazio. A tal fine, Cooke ha utilizzato tecniche di laboratorio all’avanguardia per studiare la velocità di reazione del benzene e di altre molecole aromatiche alle temperature ultra-basse dello spazio. Questi esperimenti miravano a simulare le reazioni che possono avvenire nelle profondità delle nubi molecolari, a centinaia di anni luce di distanza. Nonostante le maggiori difficoltà incontrate da questo lavoro di laboratorio a causa della pandemia di COVID-19, Cooke è stata in grado di condurre osservazioni dello spazio interstellare utilizzando il radiotelescopio di Green Bank, il più grande radiotelescopio orientabile al mondo situato nella Virginia Occidentale, dalla sua casa di Rennes, in Francia. Nonostante il tempo limitato in laboratorio e la tempistica ridotta, Cooke è stata impegnata attivamente in una collaborazione internazionale che ha rilevato con successo i primi idrocarburi policiclici aromatici (IPA) nello spazio. Secondo un articolo pubblicato su «Chemistry World», questa scoperta sfida il consenso scientifico secondo cui gli IPA, che rappresentano una parte considerevole del carbonio dell’universo, si formano solo nelle atmosfere calde delle stelle morenti. «Da molto tempo si prevedeva l’esistenza di questo tipo di molecole nello spazio ma, fino ad ora, esse sono sempre sfuggite al rilevamento», spiega Cooke.
Aprire la porta a nuove aree di ricerca
Il progetto non solo ha aiutato Cooke e il laboratorio di Rennes ad affermarsi come attori chiave nello studio di come le molecole aromatiche reagiscono nello spazio, ma ha anche aperto la porta a nuove aree di ricerca. Per esempio, nel suo nuovo ruolo di docente assistente di chimica presso l’Università della Columbia Britannica (UBC), Cooke prevede di espandere aspetti del progetto attraverso una collaborazione continua con l’Università di Rennes 1. «Continueremo a osservare l’universo chimico usando i radiotelescopi per cercare molecole aromatiche in altre fasi della formazione delle stelle», aggiunge Cooke. «Così facendo, speriamo di svelare il mistero che circonda le origini e il destino degli IPA interstellari.»
Parole chiave
MIRAGE, polvere interstellare, molecole aromatiche, spazio, pianeti, universo, sistemi planetari, benzene, radiotelescopio di Green Bank