Un grupo de la Universidad de Valladolid investiga nuevas especies químicas presentes en el Universo

Cristina G. Pedraz/DICYT En la Cordillera de los Andes, en Chile, el Observatorio Europeo Austral (ESO, por sus siglas en inglés) construye, junto con sus socios internacionales, un telescopio de vanguardia para estudiar la luz de algunos de los objetos más fríos del Universo. Esta luz tiene longitudes de onda alrededor de un milímetro, entre el infrarrojo y las ondas de radio, por lo que se conoce como radiación milimétrica o submilimétrica. Según el Observatorio, la luz en estas longitudes de onda proviene de grandes nubes frías en el espacio interestelar (a temperaturas sólo unas pocas decenas de grados por encima del cero absoluto) y de algunas de las galaxias más tempranas y distantes del Universo. Los astrónomos pueden usar dicha luz para estudiar las condiciones químicas y físicas que se dan en estas nubes moleculares, densas regiones de gas y polvo donde están naciendo nuevas estrellas.

Esta potente herramienta, denominada interferómetro ALMA (del inglés Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) y cuya construcción se prevé finalizar en 2013, no es la única que aportará nuevos datos sobre el origen y la evolución del Universo en los próximos años. A ella se une el satélite Herschel de la Agencia Espacial Europea, lanzado en 2009 y capaz de observar las fuentes de luz infrarroja más débiles y lejanas del Universo, o los instrumentos de espectroscopia y espectropolarimetría de alta resolución de los telescopios del Observatorio Europeo Austral y de los Observatorios de Canarias.

Con el fin de avanzar en la explotación científica de todos los datos que van a aportar estas nuevas herramientas de observación espacial, 12 grupos de investigación nacionales especializados en espectroscopía molecular y astrofísica colaboran en el proyecto Consolider Astromol, entre ellos el Grupo de Espectroscopia Molecular (GEM) de la Universidad de Valladolid, unidad asociada al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Su responsable, José Luis Alonso, es además subcoordinador de la red científica Astromol.

Como detalla a DiCYT, Astromol se está desarrollando en un contexto “de preparación ante una esperable avalancha de nuevos datos que proceden del medio interestelar y que va a ser necesario analizar”, con el principal objetivo de caracterizar nuevas especies químicas presentes en el Universo. Para ello, recuerda el experto, es “prácticamente obligado” una caracterización previa o simultánea en el laboratorio. “En nuestro caso, hemos actualizado toda la tecnología de microondas y de milimétricas que teníamos y hemos invertido tanto en el contrato de personal como en infraestructuras a través de Astromol”, señala Alonso, quien avanza que se están obteniendo ya los primeros resultados.

“Estamos caracterizando especies en laboratorio que simultáneamente dan señales en el medio interestelar. Esto es muy importante ya que en estos momentos los astrónomos están en aquello que se conoce como límite de la confusión. Cuanta más sensibilidad tienen las herramientas y más se desarrollan registras un bosque de señales que es necesario limpiar y eliminar las que procedan de especies ya conocidas. Ese es un momento crítico porque la tecnología y la sensibilidad de los detectores en radioastronomía y también en laboratorio se ha desarrollado enormemente pero no se ha avanzado lo suficiente en el aspecto espectroscópico, por lo que existe una descompensación”, detalla.

Desarrollo de instrumentación

En la actualidad, y a nivel mundial, existen muy pocos grupos que puedan avanzar en esta línea en laboratorio ya que se trata de técnicas no comerciales. Uno de estos grupos es el GEM, capaz de desarrollar sus propios instrumentos, lo que le está otorgando un papel protagonista dentro de la red de Astromol.

En el grupo vallisoletano trabajan en estos momentos cuatro investigadores postdoctorales, dos españoles y dos extranjeros. Entre sus tareas se encuentra la generación en laboratorio de nuevas especies químicas que pueden estar presentes en el medio interestelar, concretamente acetiluros de metales. “No solo trabajamos en la caracterización de moléculas en el medio interestelar, si no que generamos especies en laboratorio que suministramos a los radioastrónomos, concretamente al grupo de investigación de José Cernicharo, coordinador del proyecto Astromol, para que intenten identificarlas en sus registros”, precisa José Luis Alonso.

Astrofísica Molecular

La línea de investigación en torno a la Astrofísica Molecular en la que trabaja el GEM fue iniciada por el Grupo de la Universidad de Valladolid en 1997, con la construcción de un primer prototipo de espectrómetro de microondas que posibilitó la generación de nuevas especies químicas inestables y de agregados moleculares presentes en el medio interestelar. Para lograr una explotación óptima de los datos que el telescopio Herschel y el interferómetro ALMA proporcionarán a la comunidad científica internacional, es necesaria la colaboración entre astrofísicos y químicos-físicos moleculares y espectroscopistas. Asimismo, es fundamental desarrollar una serie de técnicas de laboratorio y adecuar la instrumentación disponible en el campo de la espectroscopia y de la cinética-dinámica molecular para proporcionar datos moleculares específicos a las condiciones físicas del Medio Interestelar y Circunestelar, y de las Atmósferas Planetarias.