La astroquímica: un mundo interdisciplinar

¿Cómo se trabaja en el campo de la astroquímica?

Tras identificar un elemento químico en el espacio  gracias a su particular firma espectral (algo parecido a una huella dactilar, personal e intransferible), es necesario confirmar de algún modo esta información, procedente de la emisión de moléculas y átomos presentes en los objetos observados.

En el mejor de los casos, dichas huellas ya han sido caracterizadas en los laboratorios mediante técnicas de espectroscopía, permitiendo la identificación de las moléculas emisoras.

Sin embargo, en muchos casos, las huellas no están identificadas y, por tanto, no conocemos la identidad de la molécula emisora (aunque sí conocemos su rango energético de emisión y la intensidad asociada). En este caso, debemos realizar un estudio previo a grandes rasgos del tipo de química que existe en el objeto observado y, de nuevo, recurrir a las técnicas espectroscópicas de laboratorio.

Podemos decir que se trata de un ejercicio de ensayo y error sobre determinadas moléculas, hasta que la huella obtenida en el laboratorio coincide con la observada en el objeto: de hacerlo, habremos identificado a la molécula emisora.

Posteriormente, si queremos derivar las propiedades físico-químicas de la región observada (valores de densidad, temperatura y abundancia molecular), tenemos que recurrir a modelos de transferencia de radiación.

Y por último, si pretendemos entender cómo se forman las moléculas emisoras, debemos recurrir a modelos químicos y a experimentos de laboratorio.

Estos experimentos se llevan a cabo en cámaras especialmente preparadas, llamadas cámaras de ultra-alto-vacío, que simulan las condiciones extremas existentes en el Medio Interestelar. Así, por ejemplo, se simula la formación de los granos de polvo en las atmósferas de estrellas evolucionadas, la agregación de moléculas a los granos de polvo o la formación de hielos en las superficies de dichos granos.

En definitiva, el proceso completo de identificación ayuda a refinar los modelos y los desarrollos teóricos a la vez que permite identificar la molécula y utilizarla como diagnóstico de las propiedades físicas y químicas de la región de emisión.

Nuestros estudios de la complejidad química en el medio interestelar, así como en las regiones donde se forman las estrellas y los planetas, están abriendo puertas fundamentales para entender la formación de las estrellas y los planetas y, en última instancia, el origen de la vida en la Tierra.