¿Dónde te escondes, dicianopoliino? Trilogía de L483 (Tercera parte)

Imagen de la región de L483 captada por el telescopio espacial Spitzer de la NASA. El círculo señala la zona estudiada por el sondeo, llevado a cabo con el radiotelescopio IRAM 30m y publicado en el artículo “A sensitive λ 3 mm line survey of L483. A broad view of the chemical composition of a core around a Class 0 object».

Se descubre isocianógeno interestelar (CNCN)

Esta es la tercera y última parte de una trilogía en la que hemos desvelado varias nuevas moléculas descubiertas en nuestra nube oscura L483. En la primera parte, eran los isómeros HSC y HCS; en la segunda, NCO; y hoy cerramos con el CNCN: es decir, carbono por todas partes.

Es cierto que la química interestelar es esencialmente orgánica. Alrededor de tres cuartas partes de las casi 200 moléculas detectadas hasta la fecha en el medio interestelar y circunestelar contiene, al menos, un átomo de carbono. Entre ellas hay alcoholes, aldehídos, ácidos, éteres y aminas, pero el grupo funcional más frecuente es el de nitrilos, que contienen un grupo de cianuro –CN. De hecho, el fuerte vínculo de este grupo está presente en más de 30 moléculas interestelares, aunque, hasta hace poco, no se había observado en el espacio interestelar ninguna molécula que contuviera dos grupos ciano (dinitrilo).

Ya hemos hablado antes del cianógeno (NCCN), ese gas letal para los humanos y que fue detectado de forma indirecta en nuestra nube oscura protagonista, L483, en el año 2015 (lo contábamos en el reportaje “El cianógeno: un veneno, un cometa y una historia jedi”, donde hablábamos del cianógeno protonado, NCCNH+). En el estudio del que les hablamos hoy se ha detectado por primera vez en el espacio (en la misma nube) el isocianógeno CNCN, que es un isómero polar y metaestable del cianógeno [1].

La detección de CNCN en el medio interestelar refuerza la idea que se tenía hace tiempo de que el cianógeno es el principal precursor del cianuro (CN) que se observa desde hace décadas en multitud de cometas. De hecho, recientemente la misión Rosetta ha detectado cianógeno en el cometa 67P.

El cianógeno es el miembro más sencillo de la familia de los dicianopoliinos, que consisten en un esqueleto lineal altamente insaturado de átomos de carbono rematado por un grupo ciano en cada extremo, es decir, N≡C−(C≡C)n−C≡N. Son moléculas estables y los autores de este trabajo con el que cerramos nuestra trilogía de L483 han deducido que, en las nubes interestelares, estas moléculas con dos grupos ciano (como NCCN) son probablemente tan abundantes como las moléculas con un solo grupo –CN (como HCN) [2].

¿Y por qué tenemos que andar deduciendo? ¿Es que no podemos verlas directamente? Pues ahí le has dado. El problema para detectar determinadas especies en el medio interestelar (entre ellas, los dicianopoliinos) es que no dejan “huella” porque no son polares.

Como decíamos en la segunda parte de esta trilogía, cuanto más polar es una molécula, más intensas son las líneas. Por lo tanto, si una molécula tiene baja polaridad las líneas serán más débiles y detectarlas se hará más complicado.

En este caso concreto todo se complica aún más, ya que no hay forma de detectar los dicianopoliinos porque son totalmente apolares. Por tanto, al no tener espectro rotacional, no pueden ser observadas mediante técnicas radioastronómicas. Pero hay otras formas de deducir su presencia.

Por ejemplo: en la envoltura rica en carbono IRC+10216 (de la que también hemos hablado mucho por su complejo de diva), se identificó de forma tentativa la presencia de NCCP, un primo químico del cianógeno en el que un átomo de N es sustituido por un átomo de P. Por lo tanto, es razonable pensar (aunque no podamos observarlos) que los dicianopoliinos pueden ser abundantes en nubes moleculares.

Para investigar la plausibilidad de esta hipótesis, se propuso que la presencia de NCCN en nubes interestelares y circunestelares puede probarse de manera indirecta a través de la observación de moléculas polares químicamente afines, hipótesis que se ha visto confirmada con la detección hace unos años de cianógeno protonado (NCCNH+) y el descubrimiento del nuevo miembro de la familia, CNCN.

El isocianógeno CNCN

Llegados a este punto de nuestra trilogía vemos que, para deducir la presencia de una molécula de forma indirecta, tenemos que utilizar multitud de herramientas: modelos químicos que vamos perfeccionando, mejores detectores e instrumentos en nuestros radiotelescopios y, por tanto, observaciones más sensibles de las zonas que estamos estudiando.

Mientras que la presencia de NCCN en nubes interestelares parece indudable debido a la detección de NCCNH+ y CNCN, su abundancia sigue siendo difícil de definir debido al poco conocimiento sobre la química que relaciona a estas especies. Para conocer más a fondo la química de los dicianopoliinos en el espacio será necesario llevar a cabo experimentos y estudios teóricos de algunas reacciones clave, además de observaciones astronómicas de alta sensibilidad. Vamos, que tenemos que seguir observando e interpretando los datos de estas regiones.

Por su parte, la nube oscura L483 ha desvelado algunos de sus secretos en el sondeo que ha dado lugar a esta trilogía, basada en varias publicaciones científicas con descubrimientos asociados que van cimentando un camino sobre el que seguir preguntándonos, si es que lo hace, “¿Dónde te escondes, dicianopoliino?”.

 

Notas:

[1] También se ha descubierto tentativamente en TMC-1, la nube molecular de Tauro.

[2] Se estima que la abundancia de NCCN en relación con H2 puede ser del orden de entre 10−9–10−7, similar a la de HCN.

Más información:

Discovery of Interstellar Isocyanogen (CNCN): Further Evidence that Dicyanopolyynes Are Abundant in Space”. M. Agúndez, N. Marcelino y J. Cernicharo (Instituto de Física Fundamental, CSIC).

A sensitive λ 3 mm line survey of L483. A broad view of the chemical composition of a core around a Class 0 object”. M. Agúndez, N. Marcelino y J. Cernicharo (Instituto de Física Fundamental, CSIC), E. Roueff (Observatorio de París, Universidad de la Sorbona, Universidad PSL, CNRS, LERMA 2), y M. Tafalla (Observatorio Astronómico Nacional, OAN-IGN).

Basado en observaciones llevadas a cabo con la radioantena IRAM 30 m.

 

 



Por Natalia Ruiz Zelmanovitch
Publicado el ⌚ 22 julio, 2019
Categoría(s): ✓ Astronomía • Ciencia • Química
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