Peróxido de hidrógeno encontrado en el espacio

La estrella Rho Ophiuchi en donde se ha detectado peróxido de hidrógeno (agua oxigenada). Crédito: ESO/S. Guisard

Por primera vez se han encontrado moléculas de peróxido de hidrógeno en el espacio interestelar. El descubrimiento ofrece pistas sobre el enlace químico entre dos moléculas esenciales para la vida: el agua y el oxígeno. En la Tierra, el peróxido de hidrógeno juega un papel clave en la química del agua y el ozono en la atmósfera de nuestro planeta, y es conocido por su uso como desinfectante o decolorante de cabello (agua oxigenada). Ahora los astrónomos lo han detectado en el espacio usando el telescopio APEX, operado por ESO en Chile.

Un equipo internacional de astrónomos realizó el descubrimiento con el telescopio Atacama Pathfinder Experiment (APEX), situado en el Llano de Chajnantor, a 5.000 metros de altura en los Andes chilenos. Se observó una región de nuestra galaxia cerca de la estrella Rho Ophiuchi, a unos 400 años luz de distancia. La región contiene nubes de gas y polvo cósmicos muy densas y frías (alrededor de -250 grados centígrados), donde nuevas estrellas están naciendo. Las nubes están compuestas principalmente de hidrógeno, pero contienen trazas de otros productos químicos y son los objetivos principales para los astrónomos que están a la caza de moléculas en el espacio. Telescopios como APEX, que realizan observaciones de luz en longitudes de onda milímetricas y submilimétricas, son ideales para detectar las señales de estas moléculas.

Ahora, el equipo ha encontrado la propiedad característica de la luz emitida por el peróxido de hidrógeno, proveniente de parte de las nubes de Rho Ophiuchi.

“Nos hemos emocionado mucho al descubrir las señales de peróxido de hidrógeno con APEX. Sabíamos, a partir de experimentos de laboratorio, qué longitudes de onda debíamos buscar, pero la cantidad de peróxido de hidrógeno en la nube es de una sola molécula por cada diez mil millones de moléculas de hidrógeno, por lo que la detección necesitó de observaciones muy cuidadosas “, dice Per Bergman, astrónomo del Observatorio Espacial de Onsala en Suecia. Bergman es el autor principal del estudio, que se publica en la revista Astronomy & Astrophysics.

El peróxido de hidrógeno (H2O2) es una molécula clave tanto para astrónomos como para químicos. Su formación está estrechamente vinculada a otras dos moléculas familiares, oxígeno y agua, que son fundamentales para la vida. Debido a que se cree que gran parte del agua en nuestro planeta se formó originalmente en el espacio, los científicos están interesados en entender cómo se genera [1].

Se cree que el peróxido de hidrógeno se forma en el espacio en las superficies de los granos de polvo cósmico – partículas muy finas, similares a la arena y el hollín – cuando el hidrógeno (H) se suma a las moléculas de oxígeno (O2). Una nueva reacción del peróxido de hidrógeno con más hidrógeno es una forma de producir agua (H2O). Esta nueva detección de peróxido de hidrógeno, por lo tanto, ayudará a los astrónomos a comprender mejor la formación de agua en el Universo.

“No entendemos todavía cómo algunas de las moléculas más importantes aquí en la Tierra se fabrican en el espacio. Pero el descubrimiento de peróxido de hidrógeno con APEX parece ser que nos muestra que el polvo cósmico es el ingrediente que falta en el proceso “, dice Bérengère Parise, directora del grupo de investigación de Emmy Noether en la formación de estrellas, astroquímica en el Instituto Max-Planck de Radio Astronomía en Alemania y co-autora del artículo.

Para averiguar hasta qué punto los orígenes de estas importantes moléculas se entrelazan se necesitarán más observaciones de Rho Ophiuchi y otras nubes de formación estelar con los futuros telescopios, como el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) – y la ayuda de químicos en los laboratorios en la Tierra.

APEX es una colaboración entre el Instituto Max-Planck de Radio Astronomía (MPIfR), el Observatorio Espacial de Onsala (OSO) y ESO. El telescopio es operado por la ESO.

Notas

[1] El nuevo descubrimiento de peróxido de hidrógeno también puede ayudar a los astrónomos a comprender otro misterio interestelar: ¿por qué las moléculas de oxígeno son tan difíciles de encontrar en el espacio? No fue sino hasta 2007 que las moléculas de oxígeno fueron descubiertas por primera vez en el espacio, por el satélite Odin.

Información adicional

Esta investigación se publica en la revista Astronomy & Astrophysics.

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