Un equipo científico internacional ha logrado detectar por primera vez en la historia el radical metilo en una estrella evolucionada rica en carbono. El histórico hallazgo se produjo en la estrella moribunda SMP LMC 011, situada en la Gran Nube de Magallanes, tras unas observaciones espaciales realizadas el 27 de mayo de 2025 y publicadas posteriormente, en septiembre de 2026, en la prestigiosa revista científica The Astrophysical Journal Letters. Esta investigación se enmarca dentro del proyecto internacional JWST Proto-PAH Project, una colaboración de gran alcance que asocia a investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) con la Universidad de La Laguna (ULL), el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y diversos equipos científicos de Canadá, Estados Unidos y Europa.
Para llevar a cabo esta observación pionera, el equipo de astrónomos utilizó el instrumento de infrarrojo medio MIRI (Mid-Infrared Instrument) a bordo del telescopio espacial James Webb. El radical metilo (CH₃) es una molécula orgánica fundamental compuesta por exactamente un átomo de carbono y tres átomos de hidrógeno. Esta estructura destaca en el cosmos por poseer un único electrón desapareado, una característica física que la convierte en una de las sustancias más reactivas y de vida más corta que se pueden buscar en el espacio exterior.
El desafío técnico de una molécula esquiva
La detección del radical metilo representa un éxito tecnológico sin precedentes debido a las propiedades físicas de la propia molécula. Al tener una forma geométrica completamente plana y simétrica, el metilo no emite ningún tipo de señal electromagnética en el rango de radiofrecuencia, que es el método habitual utilizado por los radiotelescopios terrestres para identificar compuestos químicos en el espacio. La única manera de detectar su presencia es mediante el registro de su vibración molecular, la cual se produce exclusivamente en el rango del infrarrojo medio.
Sin embargo, realizar esta observación desde la superficie terrestre es una tarea imposible. La atmósfera de la Tierra actúa como un escudo natural que bloquea por completo la radiación y la vibración en el infrarrojo medio procedente del espacio exterior. Por esta razón, el uso de telescopios espaciales de última generación, situados fuera de la interferencia atmosférica, resulta absolutamente indispensable para captar la débil huella de este radical.
Los antecedentes de la búsqueda espacial
La andadura científica para acorralar al radical metilo en el cosmos ha sido larga y ha requerido de varias generaciones de observatorios espaciales. La primera detección histórica de esta escurridiza molécula se remonta a las observaciones realizadas por el Observatorio Espacial Infrarrojo (ISO), que consiguió identificar por primera vez el radical metilo en dirección al denso centro de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea.
Mucho tiempo después, con la tecnología del telescopio espacial James Webb ya operativa, los científicos lograron dar nuevos pasos al identificar el radical metilo en un disco protoplanetario y, posteriormente, en el núcleo de otra galaxia lejana. Sin embargo, la presencia de esta molécula seguía siendo un misterio en las fases finales de la vida estelar. El hallazgo en la estrella moribunda SMP LMC 011 supone la primera vez en la historia de la astronomía que el radical metilo se detecta en una estrella evolucionada rica en carbono, rellenando un vacío crucial en la comprensión de la evolución química del Universo.
Una abundancia inesperada en una estrella moribunda
Uno de los aspectos que más ha sorprendido al equipo de investigadores es la enorme abundancia de la molécula. El radical metilo se detectó en la atmósfera de la estrella SMP LMC 011 en cantidades extraordinariamente superiores a las que preveían todos los modelos teóricos de la astrofísica actual. Este deasfase entre la teoría y la observación directa abre nuevos interrogantes sobre los procesos químicos que ocurren en estos entornos estelares extremos.
«La cantidad de metilo que medimos es demasiado alta para explicarla con la fotoquímica habitual en fase gaseosa»
Domingo Aníbal García-Hernández, investigador del IAC y coautor del trabajo
La estrella SMP LMC 011, donde se ha producido el hallazgo, es una joven nebulosa planetaria que presenta unas condiciones extremas. Su estrella central se encuentra completamente oculta a la vista directa por un anillo denso y cálido de polvo estelar, lo que dificulta enormemente el análisis de los compuestos que la rodean. Ante la complejidad de rastrear una entidad tan fugas en estas condiciones, los científicos tuvieron que emplear estrategias indirectas para confirmar su comportamiento químico.
«El radical metilo es una de las moléculas más reactivas y de vida más corta que podemos buscar en el espacio, y apenas deja una huella que los telescopios puedan ver»
Jialu Li, investigadora postdoctoral del IAC
Para comprender el destino de este radical, los investigadores buscaron de forma activa la presencia de etano, una sustancia química que se formaría de manera natural si el metilo reaccionara consigo mismo en la atmósfera estelar. Sin embargo, las búsquedas no arrojaron ningún resultado de etano. Este hallazgo negativo es, en realidad, una pista científica de gran valor: indica que el radical metilo no se combina entre sí, sino que se canaliza de forma directa hacia reacciones de crecimiento que dan lugar a moléculas aromáticas complejas.
Revolución en la química del Universo
Las consecuencias de este descubrimiento redefinen la forma en que los astrofísicos entienden la síntesis de compuestos complejos en el espacio. El hallazgo demuestra que existe una vía viable para construir moléculas de carbono complejas a partir del benceno mediante adiciones sucesivas de radical metilo. Este proceso permite transformar el benceno en tolueno, posteriormente en etilbenceno y, finalmente, en compuestos aromáticos de un tamaño mucho mayor.
La estrella SMP LMC 011 ya era conocida por su singularidad. Observaciones previas realizadas por el telescopio espacial Spitzer habían revelado una química extraordinariamente rica en este objeto celeste, destacando la presencia de acetileno y benceno. De hecho, SMP LMC 011 alberga la mayor cantidad conocida de benceno en el espacio y es uno de los dos únicos objetos de su tipo en todo el Universo donde se ha logrado detectar este compuesto químico.
unas 20 veces mayor es la proporción de benceno respecto al acetileno en la estrella SMP LMC 011 en comparación con la nebulosa Westbrook.
Los nuevos datos aportados por el James Webb sugieren un mecanismo revolucionario para el ciclo del carbono interestelar: los granos de polvo estelar pueden descomponerse y devolver moléculas pequeñas y altamente reactivas al gas circundante. Este proceso contrasta frontalmente con la creencia científica habitual de que los hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH) solo se forman en el gas para, posteriormente, quedar atrapados en el polvo estelar de forma irreversible.
«La explicación más probable es que los granos de polvo de carbono estén siendo erosionados por la luz ultravioleta y/o por ondas de choque, devolviendo esta molécula al gas; de manera que el polvo no solo crece, sino que también puede descomponerse y alimentar la química»
Domingo Aníbal García-Hernández, investigador del IAC y coautor del trabajo
«Las estrellas evolucionadas como esta se encuentran entre las principales fábricas de polvo de carbono y moléculas orgánicas complejas del Universo, la materia prima de futuras estrellas, planetas y, quizá, la vida»
Arturo Manchado, investigador del IAC y del CSIC y coautor
Nuevos modelos y próximos pasos
El impacto directo de esta investigación exige una revisión profunda de los marcos teóricos y los modelos químicos que maneja la astrofísica moderna para explicar la evolución del cosmos.
«Nuestro resultado identifica el radical metilo como una pieza clave de ese proceso, y nos dice que los modelos químicos actuales deben actualizarse para incluir estas reacciones»
Arturo Manchado, investigador del IAC y del CSIC y coautor
En cuanto a los próximos pasos de la investigación, la estrella SMP LMC 011 se perfila como un objetivo astronómico único para buscar de forma directa tolueno y etilbenceno en una estrella evolucionada. No obstante, para poder detectarlos con el telescopio espacial James Webb, la comunidad científica requiere un paso previo en la Tierra: realizar nuevas mediciones de laboratorio de alta precisión o desarrollar cálculos teóricos complejos sobre cómo absorben la luz estas moléculas en estado gaseoso, permitiendo así calibrar los instrumentos para su búsqueda en el espacio profundo.
Quién es
El Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), junto con la Universidad de La Laguna (ULL) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), forma parte del proyecto internacional JWST Proto-PAH Project, cuyos investigadores participan en el estudio de la química estelar mediante el telescopio espacial James Webb.
Por la redacción de GUAY.news.
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