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» » Desvelado el misterio de la esquiva molécula interestelar

Referencia: LiveScience.com ,
Autor: Nola Taylor Redd, 15 de junio 2012


Los científicos han desenredado la estructura de una esquiva molécula espacial que podría ayudar a los astrónomos a entender mejor las vastas nubes de gas interestelar de nuestra galaxia, la Vía Láctea.

Los llamados “Pilares de la Creación”, en la Nebulosa del Águila,
una imagen tomada por el Telescopio Espacial Hubble, contiene
hidrógeno molecular que sólo puede verse cuando interactúa
con otras moléculas del espacio. Crédito: NASA/EAS/STScI/J
Hester and P Scowen. Arizona State University. (Wikipedia)
Esta molécula no se puede detectar directamente en las nubes más frías donde resulta más abundante, y los astrónomos deben confiar en sus interacciones para encontrarla. La búsqueda sería más fácil con una mayor comprensión del compuesto H2-CO, con frecuencia utilizado como un trazador químico .

Después de obtener una lectura muy precisa de la variedad más abundante de este compuesto, un equipo internacional de científicos ha conseguido trazar su distribución a través del espacio.

Seguiendo lo que no se ve

La H2-CO es muy importante, ya que podría ser la clave para localizar el hidrógeno molecular en el espacio. Después del Big Bang, esta molécula fundamental dominaba, junto con pequeñas trazas de helio. Las estrellas y galaxias se formaron como nubes del material colapsando sobre sí mismas.

Incluso hoy día, el hidrógeno molecular representa casi tres cuartas partes de la masa del universo. Sin embargo, pese a ser tan abundante, resulta casi invisible cuando está en su estado más frío. Los científicos sólo la pueden detectar a través de sus interacciones con otros elementos.

Sólo con el complejo de interacción débil H2-CO, que los astrónomos pueden usarla para localizar esas nubes de hidrógeno ocultas. "Casi toda la información sobre la molécula más abundante del espacio, la H2, se obtiene indirectamente a partir de las mediciones de los espectros de CO", explicaba Piotr Jankowski, de la Universidad Nicolás Copérnico de Polonia.

Al dirigirse a las nubes donde el monóxido de carbono y el hidrógeno interactúan, en combinaciones como la H2-CO, los astrónomos pueden aprender más acerca de esta molécula dominante en el universo. Dado que este complejo no es exactamente un nueva molécula, sino dos piezas que encajan perfectamente entre sí, resolver el misterio de este complejo indicador permitirá a los astrónomos a comprender mejor el hidrógeno molecular.

"Este procedimiento se ha llevado a cabo con éxito por primera vez en un complejo de este tamaño y de espectro tan complicado", afirmó Jankowski.

Volver a lo básico

Cuando el hidrógeno molecular (H2) y monóxido de carbono (CO) se unen para formar el complejo de interacción débil H2-CO, los dos fragmentos siguen conservando sus identidades separadas, en vez de crear una molécula completamente nueva. Dicho complejo se presenta en dos variedades, en función de cómo se alinea el espín de los núcleos de ambas moléculas enlazadas. Cuando los espines nucleares están alineados en la misma dirección, la molécula está en su estado "orto"; cuando los espines no están alineados, está en su  versión "para" (del griego “aparte”, p.ej. paranormal). Aunque las moléculas en el estado orto son más abundantes, también han sido más difíciles de entender para los científicos.

La dificultad viene de la combinación del movimiento de rotación del compuesto junto con las vibraciones entre sus componentes. En la mayoría de las moléculas, los efectos vibracionales son más enérgicos que su movimiento de rotación. Sin embargo, este no es el caso para el complejo H2-CO, lo que hace que su espectro lumínico sea mucho más complicado.

"No hay ninguna división sencilla de las vibraciones y las rotaciones", señaló Jankowski. En su lugar, el mayor tamaño de las vibraciones tiende a enmascarar las señales del movimiento de rotación.

Jankowski, que formó parte de un equipo internacional que logró descifrar este código, explicaba que en lugar de observar simplemente este complejo, el grupo utilizó avanzados métodos teoréticos para obtener el espectro teórico, lo que permitió encajarlo a la perfección con lo que vieron en el experimento.

Sin embargo, la molécula era tan compleja que el equipo se vio regresando a los fundamentos de la física cuántica.

"Tuvimos que abandonar los modelos espectroscópicos y calcular el espectro teorético en sus más básicos principios", dijo Jankowski. La investigación fue publicada el 31 de mayo en la revista Science.

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