Científicos argentinos logran recrear moléculas que existen en el universo

CONICET/DICYT Conforman uno de los grupos que se acercan a experimentar en el Laboratorio Nacional de Luz Sincrotrón de Brasil (LNLS). Son unas diez personas que trabajan en el Centro de Química Inorgánica Dr. Pedro J. Aymonino (CEQUINOR- CONICET, La Plata), coordinadas por quien es también el director de dicha institución, Carlos Della Védova. Sus investigaciones arrojaron recientemente un resultado que no estaban persiguiendo: generar en el laboratorio especies interestelares, debido a la similitud con las condiciones experimentales existentes en el universo. La descripción de estos estudios y las conclusiones fueron resaltadas a comienzos de año en la revista The Journal of Physical Chemistry.

El área de trabajo del equipo es la físico química y, dentro de ella, la espectroscopía, disciplina que mide el espectro (la energía que se produce al emitir y/o absorber distintos tipos de ondas de luz) de cada elemento. En este terreno tomaron contacto con el sincrotrón de Brasil, a partir de una colaboración con grupos de ese país, y otros de China.

Inesperadamente, sus experimentos resultaron en la aparición de iones –también llamados especies- que existen en el universo, permitiendo a los investigadores trazar un paralelismo entre sus pruebas de laboratorio y lo que sucede a nivel químico en el espacio interestelar: baja temperatura; mucha luz, proveniente del sol; y un alto vacío, dado por la poca cantidad de partículas que hay por unidad de volumen. “Pero además entre universo y laboratorio hay dos diferencias remarcables adicionales: polvo cósmico y mucho tiempo de existencia; miles y miles de años de evolución a favor del universo”, explica Della Védova.

Las especies que aparecieron en las experiencias de los científicos son moléculas cargadas positivamente, es decir, iones. Una de ellas es H3+, de la que los investigadores comprobaron que es inestable, dado que tiende a evolucionar químicamente. Por el contrario, la otra especie, HCS+ , ha demostrado ser muy estable.

“Ambas especies se formaban de manera recurrente a partir de diferentes sustancias de partida. Independientemente de la composición original de las moléculas iniciales empleadas, la reacción o evolución de estas sustancias bajo las condiciones del sincrotón siempre tenía como resultado estas dos especies. Ese hecho nos llamó la atención y originó la comparación con el sistema interestelar”, describe el especialista.

Energía liberada

Un sincrotrón es un acelerador de partículas, con forma de anillo. Se trata de una órbita cerrada en la que los electrones son acelerados por campos eléctricos y curvados por campos magnéticos hasta que alcanzan una velocidad cercana a la de la luz. En su recorrido acelerado, emiten energía de distintos valores, que puede ser utilizada convenientemente en distintas líneas. Esa energía sirve para estudiar diversas reacciones químicas, pero también tiene aplicaciones en disciplinas como física, medicina, biología, antropología y más.

Existen sincrotrones en varios países, entre ellos España, EEUU, Alemania, Francia, Japón, Inglaterra, Italia, y más. En el hemisferio sur sólo hay dos: uno en Australia y otro en Brasil, al que acuden numerosos grupos de trabajo argentinos.

Valiosa herramienta

Desde el Instituto de Física de La Plata (IFLP, CONICET-UNLP), Claudia Rodríguez Torres también integra un equipo que experimenta todos los años con el LNLS. “Para poder ir a medir allí, se abren dos llamados por año a investigadores y, luego de evaluar los proyectos presentados, se les otorga una fecha y un tiempo para hacer sus experimentos”, cuenta la investigadora, que trabaja con materiales magnéticos y estudia la absorción de rayos X y fluorescencia.

“El sincrotrón de Brasil abrió sus puertas en 1997 para usuarios externos, y desde entonces la cantidad de proyectos de instituciones argentinas crece cada año, ya que permite hacer experimentos que no se pueden lograr en el laboratorio”, señala la especialista, y agrega que los papers científicos de autores argentinos a partir de investigaciones desarrolladas en el LNLS han crecido en calidad y cantidad. “Sólo en 2010 hubo 40 publicaciones en las que investigadores de nuestro país hacen uso de técnicas basadas en uso de luz sincrotrón”, concluye.

Por otro lado, el director del Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas (INIFTA), Félix Requejo, es el responsable del grupo SUNSET, que administra el primer laboratorio nacional de absorción de rayos X, “técnica que, hasta la instalación de nuestro equipamiento en la Argentina, sólo se podía utilizar en el LNLS en todo el hemisferio sur”, según explica. “Las utilidades que nos brinda el sincrotrón son únicas porque nos permite realizar estudios sobre superficies y nanomateriales que, de otro modo, no sería posible analizar”, apunta Requejo.

Asimismo, el investigador hace referencia a SIRIUS, otro sincrotrón que será construido en Brasil y cuyo funcionamiento está proyectado para 2016, con la participación activa de científicos argentinos. “Superará en todos los aspectos al actualmente instalado y permitirá alcanzar la frontera en la especialidad en esta región”, asegura.