Hay moléculas que los astrónomos pueden rastrear por todo el espacio y otras que parecen diseñadas para escapar de los telescopios. El radical metilo (CH₃) pertenece claramente al segundo grupo: es extremadamente reactivo, dura poco tiempo y, por su estructura simétrica, no produce la señal de radio con la que habitualmente se identifican moléculas interestelares.
Ahora, el telescopio espacial James Webb ha conseguido detectarlo con seguridad alrededor de SMP LMC 011, un objeto estelar evolucionado y rico en carbono situado en la Gran Nube de Magallanes. Es la primera vez que se observa CH₃ directamente en un entorno de este tipo. Y el verdadero misterio no es simplemente que esté allí.
Es que hay demasiado.
El James Webb encontró una molécula que otros telescopios prácticamente no pueden ver
El radical metilo está formado por un átomo de carbono y tres de hidrógeno. Le queda, además, un electrón desapareado que lo convierte en una especie química extremadamente reactiva: cuando encuentra otras moléculas, tiende a combinarse rápidamente con ellas.
Precisamente por eso es una pieza importante para construir estructuras de carbono mayores.
El problema era observarlo. El CH₃ no puede detectarse mediante las técnicas de radio habituales y su huella aparece en una región concreta del infrarrojo medio que resulta muy difícil de estudiar desde la superficie terrestre debido a la propia atmósfera. El instrumento MIRI del James Webb está diseñado para trabajar precisamente en esas longitudes de onda desde el espacio.
El equipo liderado por Jialu Li, del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), utilizó MIRI para estudiar SMP LMC 011, localizada en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia vecina situada aproximadamente a 160.000 años luz de la Tierra. Y cuando calcularon cuánto CH₃ había allí, apareció el problema.
Había demasiado metilo para que la explicación habitual funcionara
Una de las formas conocidas de producir radical metilo consiste en bombardear moléculas como el metano con radiación ultravioleta, rompiéndolas en fragmentos más pequeños. Pero esa química por sí sola no consigue producir la cantidad observada por el Webb.
Los investigadores proponen entonces otro mecanismo. Alrededor de estrellas evolucionadas ricas en carbono existen granos de un material conocido como carbono amorfo hidrogenado, una mezcla desordenada de carbono e hidrógeno que podría compararse, de forma muy simplificada, con una especie de hollín cósmico.
La radiación ultravioleta de la estrella y posiblemente las ondas de choque estarían erosionando esos granos. Al romperse, el polvo liberaría radicales metilo directamente al gas que lo rodea. Eso cambia una parte importante de la historia que cuentan los modelos.
Hasta ahora, el polvo se consideraba principalmente un destino en el que podían terminar atrapadas moléculas de carbono formadas en el gas. Este trabajo plantea un circuito de ida y vuelta: el polvo también puede destruirse y devolver pequeñas moléculas muy reactivas al espacio, alimentando nuevas reacciones químicas.
Una estrella muriendo puede estar preparando la química de mundos que todavía no existen
SMP LMC 011 contiene además una cantidad especialmente alta de benceno, una de las estructuras aromáticas más sencillas.
Ahí el metilo podría resultar decisivo. Los radicales CH₃ pueden incorporarse al benceno y sus derivados, favoreciendo la formación progresiva de moléculas mayores como tolueno, etilbenceno y otros compuestos aromáticos. El equipo buscó también etano (que aparecería si dos radicales metilo simplemente se unieran entre sí) y no lo detectó, una pista de que el CH₃ podría estar participando en esas rutas de crecimiento molecular.
Eso no significa que el Webb haya encontrado vida, ni siquiera evidencia directa de ella. En astronomía, “orgánico” describe fundamentalmente química basada en carbono. Pero sí señala algo mucho más fundamental.
Las estrellas evolucionadas expulsan carbono y polvo al espacio antes de terminar sus vidas. Ese material puede acabar formando parte de nuevas nubes interestelares y, con el tiempo, de nuevas estrellas y sistemas planetarios. El descubrimiento sugiere que esas fábricas estelares podrían estar produciendo química compleja antes incluso de que nazcan los futuros planetas que heredarán ese material.
Y eso es precisamente lo inesperado: el James Webb no solo ha encontrado una molécula que casi nunca podemos ver. Ha encontrado indicios de que el polvo de una estrella que está muriendo puede estar haciendo química de una manera que todavía no habíamos incorporado a nuestros modelos.
