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Michael McCarthy: “Se sabe poco de las moléculas ‘no-terrestres’ porque polimerizan a compuestos más estables en una fracción de segundo”

ECLA2016 "Gas on the rocks" (European Conference on Laboratory Astrophysics)
ECLA2016 “Gas on the rocks” (European Conference on Laboratory Astrophysics)

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McCarthy_photoMichael McCarthy trabaja en la división de Física Molecular y Atómica y en el área de investigación de Astrofísica de Laboratorio del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian (CAF), en Cambridge (Estados Unidos). Los astrónomos que trabajan en este departamento observan moléculas en los rangos milimétrico e infrarrojo, realizan experimentos espectroscópicos y cinéticos y desarrollan teorías astroquímicas. Se dedican principalmente a la detección y caracterización espectral de moléculas de interés astronómico, conocidas o postuladas, usando la espectroscopia rotacional.

¿Cuál es el papel de la astrofísica molecular y de laboratorio en la Astrofísica?

La astrofísica molecular juega un papel crucial en Astrofísica porque, en esencia, las observaciones de fuentes lejanas son una forma extrema de detección remota.  No podemos viajar hasta objetos más allá de nuestro Sistema Solar, por lo que debemos inferir sus propiedades químicas y físicas mediante la comprensión de la luz que absorben o emiten.

Haciendo mediciones en el laboratorio, en la Tierra podemos confirmar si diferentes átomos o moléculas son los responsables de la absorción o de la emisión en longitudes de onda muy específicas observadas con telescopios. Hay telescopios de muy diversos tamaños, basados en tierra y en el espacio, que detectan radiación en diferentes longitudes de onda del espectro electromagnético. Al igual que una huella digital humana, la firma espectral de cada átomo o molécula es única, y en el laboratorio podemos medir esta huella digital con mucha precisión, especialmente en la región de la longitud de onda donde las moléculas experimentan rotación cuantizada.

Si un determinado átomo o molécula está presente en un objeto astronómico, las dos huellas espectrales deben ser esencialmente idénticas, aunque en ese mismo objeto abunden muchos otros tipos de átomos o moléculas. De esta manera, podemos estar muy seguros de cuáles son las especies responsables de la absorción o emisión en una determinada longitud de onda.

Comparando los espectros de laboratorio de muchos tipos diferentes de moléculas podemos empezar a desarrollar una visión general de la composición del objeto astronómico. Midiendo otras propiedades, como la polaridad de una molécula en el laboratorio, y basándonos en la intensidad o fuerza de la línea astronómica, también podemos inferir cuánto material está presente en el objeto o alrededor del mismo; asimismo, mediante la comparación de espectros de laboratorio de una molécula con cantidades de energía interna diferentes a las encontrada en un objeto astronómico, podemos deducir cómo de caliente o frío es. De esta manera, podemos entender un objeto distante con gran detalle y comenzar a unir piezas clave sobre fenómenos astrofísicos de una forma más general.

¿Cuál es su campo de investigación actual? Continue reading Michael McCarthy: “Se sabe poco de las moléculas ‘no-terrestres’ porque polimerizan a compuestos más estables en una fracción de segundo”

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