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Spectroscopy of cosmic dust analogs: study of the interaction with polycyclic aromatic hydrocarbons

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Una instantánea poco común del mundo aromático

En el pasado, el polvo interestelar era una molestia porque oscurecía los objetos que los astrónomos querían observar. Una nueva mirada al polvo que impregna todo el Universo les ha ofrecido formas de identificar materia orgánica generada de forma natural en las estrellas.

Cambio climático y medio ambiente

La composición del polvo cósmico depende del lugar donde se encuentra. Sin embargo, teniendo en cuenta la cantidad ingente de observaciones desde telescopios en tierra y en satélites, se ha establecido claramente que una parte importante de los granos y los agregados de polvo se compone de material carbonáceo. Un grupo de científicos financiado por la Unión Europea deseaba conocer con mucha más precisión sus propiedades químicas y estructurales detalladas. En el contexto del proyecto «Spectroscopy of cosmic dust analogs: Study of the interaction with polycyclic aromatic hydrocarbons» (PAHCNP) se simularon los procesos químicos que se producen en entornos astrofísicos. En particular, se reprodujo la absorción de hidrocarburos policíclicos aromáticos (PAH) por parte de partículas de carbono imitando las condiciones de los entornos astrofísicos. Estas moléculas orgánicas impregnan el espacio entre las estrellas. Las moléculas de PAH contienen solo carbono e hidrógeno y se llaman «policíclicas» debido a sus numerosos anillos de átomos de carbono y «aromáticas» debido a los enlaces químicos fuertes que se establecen entre ellos. En la Tierra, los PAH se generan mediante la combustión incompleta de casi cualquier material orgánico. En el laboratorio, se prepararon mezclas de PAH y buckmisnterfullereno (C60) mediante la pirólisis inducida por láser de hidrocarburos como el etileno y el acetileno. Recientemente, se ha confirmado el C60 como la molécula de mayor tamaño identificada en el espacio. A partir de las pruebas observacionales de la evolución fotoquímica de compuestos carbonáceos sometidos a irradiación ultravioleta intensa, se realizó una serie de experimentos durante el proyecto PAHCNP. Sus resultados arrojan luz sobre el papel que desempeñan los PAH, como productos y como precursores de los procesos de condensación que, finalmente, dan lugar al C60, una molécula de carbono que recuerda una jaula. En todas las rutas de evolución fotoquímica, parámetros como la temperatura y la intensidad de la irradiación ultravioleta influyen en el mecanismo de condensación y, en consecuencia, en la composición de los productos intermedios y finales. Se aplicaron distintas técnicas con el fin de obtener información valiosa sobre las rutas de formación alternativas esenciales para comprender el inventario de compuestos aromáticos presentes en el espacio. Los estudios de laboratorio de PAHCNP ofrecieron una nueva visión de lo que muchos creen que puede ser la clave del origen de la vida, no solo en nuestro planeta, sino en todo el universo.

Palabras clave

Polvo interestelar, estrellas, polvo cósmico, granos de polvo, carbonáceo, policíclico, hidrocarburos policíclicos aromáticos, hidrocarburos, partículas de carbono, astrofísico, buckminsterfullereno, pirólisis, irradiación ultravioleta

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