Nelle nursery stellari, vaste nubi di gas freddo e polvere ancora prive di stelle, vengono fabbricate grandi molecole organiche nonostante l’ambiente gelido che le caratterizza.
Lo conferma uno studio pubblicato su Nature Astronomy che ha indagato la Nube Molecolare del Toro 1 (Tmc-1), nursery stellare a 440 anni luce da noi. La ricerca ha scoperto qualcosa di inaspettato, ossia che all’interno di questa freddissima nube si creano i primi mattoni destinati a formare le stelle e i pianeti.

Le nursery stellari sono tra gli ambienti più gelidi di tutto lo spazio: zuppe primordiali pre-galattiche che spesso si aggirano intorno ai -263 gradi Celsius, appena 10 gradi sopra lo zero assoluto. Una condizione del tutto sfavorevole per la maggior parte delle reazioni chimiche le quali necessitano un minimo di calore per poter essere avviate. Eppure, all’interno di Tmc-1 come in altre nursery stellari molte osservazioni hanno rilevato i prodotti di una chimica complessa: composti basati su un anello di atomi di carbonio a forma di pentagono.

Un primo passo verso la soluzione di questo enigma è stato effettuato nel 2021, quando un gruppo di ricercatori ha individuato all’interno di Tmc-1 una molecola inaspettata, chiamata ortho-benzyne, caratterizzata dalla formula chimica o-C6H4.
Ora, studiando Tmc-1 tramite una particolare tecnica spettroscopica, un altro team internazionale di ricercatori guidati dall’Università del Colorado Boulder ha scoperto che questa molecola semplice riesce a combinarsi facilmente con numerose altre molecole senza richiedere molto calore per farlo.
L’esito di tale processo è la produzione di una vasta gamma di molecole organiche più grandi.

I composti organici complessi così generati sono stati rilevati dai ricercatori tramite la tecnica di coincidenza fotoelettrone-fotoione: una spettroscopia che utilizza la luce di sincrotrone, ossia la radiazione emessa da particelle cariche accelerate che viaggiano nello spazio a velocità relativistiche, per identificare i prodotti delle reazioni chimiche.

Che la molecola semplice o-C6H4 abbia il potenziale per guidare la chimica complessa in ambienti freddi è stato confermato anche dai modelli computerizzati. Il suo ruolo è stato, infatti, indagato simulando l’evoluzione di una nursery stellare distribuita in diversi anni luce: i modelli hanno generato nubi di gas contenenti più o meno lo stesso mix di molecole organiche che gli astronomi hanno osservato in Tmc-1 attraverso la loro particolare tecnica spettroscopica.

Prossimo passo per il team sarà indagare come le molecole organiche nello spazio raccolgano anche gli atomi di azoto, componenti chiave del Dna e degli aminoacidi degli organismi viventi sulla Terra.

Immagine in evidenza: questo mosaico combina diverse osservazioni della Nube Molecolare del Toro effettuate dall’osservatorio Herschel di Esa. Situato a circa 450 anni luce da noi, nella costellazione del Toro, questo vasto complesso di nubi interstellari è il luogo in cui stanno nascendo una miriade di stelle ed è la più vicina grande regione di formazione stellare. Crediti: Esa/Herschel/Nasa/Jpl-Caltech; riconoscimento: R. Hurt (JPL-Caltech),CC BY-SA 3.0 IGO