Detectada la primera molécula que se originó en el universo
Está a 3.000 años luz de la Tierra y es un híbrido de helio e hidrógeno
La molécula más antigua que se formó en el Universo primitivo, después del Big Bang, ha sido detectada por primera vez por una investigación liderada desde el Instituto Max Planck de Radioastronomía. Se trata de una molécula híbrida de helio e hidrógeno, conocida como HeH+, hidruro de helio. Su hallazgo, publicado el jueves en la revista Nature , confirma una pieza central de los modelos de evolución química del Universo.
Poco después del big bang, hace 13.800 millones de años, a medida que la materia se fue enfriando, los protones, los neutrones y los electrones empezaron a formar los primeros átomos, los más ligeros: hidrógeno, deuterio, helio y litio.
Según los modelos actuales, poco después los átomos de helio –que en las condiciones hoy predominantes en el universo son muy poco reactivos– reaccionaron con iones de hidrógeno –que en realidad son protones aislados– y generaron la molécula híbrida HeH+. Estas moléculas, altamente inestables, se descompusieron rápidamente en helio e hidrógeno molecular, los principales componentes de la materia del universo.
En 1925, un grupo de científicos logró sintetizar el HeH+ en el laboratorio. En 1970, se propuso que aún podía existir en algunos lugares del Universo que tuvieran condiciones similares a las de los instantes iniciales después el Big Bang y donde la extraña molécula se hubiera podido generar recientemente. Desde entonces, los astrónomos la buscaban en el espacio, pero hasta ahora había eludido cualquier intento de detección.
“La química del universo empezó con el HeH+. La falta de pruebas definitivas de su propia existencia en el espacio interestelar ha sido un dilema para la astronomía durante mucho tiempo”, declara en un comunicado Rolf Güsten, que ha dirigido la investigación desde el Instituto Max Planck de Radioastronomía.
Ahora, el HeH+ ha sido detectado en la nebulosa planetaria NGC7027, en la constelación del Cisne. Es una nube de material eyectado tras la muerte de una estrella parecida a nuestro sol, a 3.000 años luz de la Tierra. En algunas regiones de la periferia de la nebulosa, se dan precisamente las condiciones extremas necesarias para que se forme HeH+. Los investigadores liderados por Güsten han detectado la esquiva molécula con el telescopio del observatorio Sofia (las siglas en inglés de Observatorio Estratosférico para Astronomía en Infrarrojos), una colaboración de la NASA y el Centro Aeroespacial Alemán (DLR por sus siglas en alemán). El HeH+ emite luz en una región del espectro infrarrojo que queda absorbida por la atmósfera de la Tierra, por lo que es imposible detectarla desde la superficie terrestre. Pero el observatorio Sofia, montado a bordo de un avión Boeing 747 con base en el Aeropuerto Internacional de Christchurch (Nueva Zelanda), pudo observarla en sus vuelos en la estratosfera.
“El descubrimiento del HeH+ es una dramática y bella demostración de la tendencia de la naturaleza a formar moléculas”, declara en el mismo comunicado David Neufeld, coautor del trabajo e investigador de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore (EE.UU.).
El proyecto Sofia es fruto de una colaboración entre la NASA y el Centro Aeroespacial Alemán (DLR), que utiliza un avión Boeing 747SP ampliamente modificado que transporta un telescopio reflector de 2,7 metros.
Los telescopios espaciales no tenían hasta ahora la tecnología necesaria para detectar la señal del hidruro de helio en la mezcla de otras moléculas, pero una reciente actualización le dió esa capacidad a este instrumento instalado en un avión. El sistema que ha permitido el descubrimiento de la esquiva molécula funciona como un receptor de radio. Los astrónomos sintonizan la frecuencia del hidruro de helio, un proceso similar a sintonizar una emisora de radio en un receptor doméstico. En este caso, “la señal de la molécula llegó fuerte y clara, llevando una búsqueda de décadas a un final feliz”, según los responsables de Sofia.
La química del Cosmos se inició con el HeH+ y la falta de pruebas era un dilema para la astronomía