Química primitiva: encuentran la molécula más antigua del Universo

El elusivo ión hidruro de helio (HeH⁺) fue buscado en el Universo desde hace décadas y, finalmente, un grupo de científicos logró ubicarlo en una nebulosa situada a 3 mil años luz de la Tierra. En los albores de nuestro mundo, su composición química era extremadamente simple: por cada átomo de helio existían tres átomos de hidrógeno.

ión hidruro de helio

Química primitiva.

Recordemos que en el núcleo de cada átomo existen dos clases de partículas subatómicas compuestas: neutrones y protones. Precisamente, la variación de estas partículas es lo que define a los elementos que conocimos en la tabla periódica. Por ejemplo, un átomo con un solo protón es hidrógeno, si presenta dos entonces hablamos de helio y así sucesivamente.

En el origen del Universo, no existía la química como tal. Pues esta disciplina, además de estudiar los átomos en sí, también se ocupa de analizar las interacciones entre ellos. La química es la ciencia que procura descifrar lo que sucede cuando los recuadros que vemos en la tabla periódica se encuentran, originado estructuras más complejas conocidas como moléculas.

El ión hidruro de helio.

Por eso, si suponemos que en aquella época solamente existían dos tipos de átomos, helio (He) e hidrógeno (H), es lógico pensar que la primera molécula surgió a partir de estos. Se conoce como ión hidruro de helio, y su fórmula es HeH⁺. Si bien fue sintetizada en un laboratorio en 1925, los científicos jamás la habían encontrado de forma natural en el espacio (y esto contrariaba una de las premisas del modelo teórico del Big Bang, donde se afirma que los primeros elementos fueron el hidrógeno y helio).

Pero todo eso cambió hace poco, cuando un grupo de investigadores ubicó la firma química de esta molécula en la luz emitida por el objeto NGC 7027, una brillante nebulosa en dirección a la constelación Cygnus ubicada aproximadamente a 3,000 años luz de nuestro planeta. En los últimos 600 años, este pequeño cúmulo de compuestos ha sido arrojado al espacio por una enana blanca agonizante, que cada cierto tiempo expulsa capas de gas al espacio.

Sin embargo, es importante señalar que este proceso no es el mismo que originó las primeras moléculas de ión hidruro de helio tras el Big Bang, cuando nuestro Universo tenía apenas 380 mil años de existencia, aunque a final de cuentas es la misma molécula.

Sí, seguramente te estás preguntando porqué la formula presenta el “+”, además de los símbolos del helio e hidrogeno. Ese “+” indica que la molécula presenta una carga positiva, en otras palabras, tenemos un protón (+) sin su correspondiente electrón (-) que lo neutralice. Ese protón de más corresponde al núcleo del átomo de hidrogeno.

Las implicaciones al marco teórico del Big Bang.

David Neufeld, docente en la Universidad John’s Hopkins y coautor del estudio, mencionó que “a pesar de su poca importancia en la Tierra, este ión marcó el inicio de la química en nuestro Universo”. En el estudio publicado en la revista Nature, también menciona que “la falta de evidencia definitiva sobre su presencia en el espacio interestelar había sido un dilema para la astronomía”. Y es que uno de los contratiempos a la hora de detectar la firma del ión hidruro de helio en el espectro de luz es que esta casi se sobrepone a la de otra molécula compuesta de hidrogeno y carbono.

espectro del ion hidruro de helio
Como resulta imposible ir a recolectar moléculas a 3,000 años luz de distancia, los científicos identifican las moléculas partiendo de la forma en que absorben o dejan pasar la luz que llega hasta nuestros ojos.

La hazaña requirió de un novedoso instrumento de observación construido de forma conjunta por el Centro Aeroespacial Alemán y la NASA. Se trata de un dispositivo acoplado a un telescopio con una apertura de 2.7 metros que va montado sobre un Boeing 747 modificado, lo que permite hacer observaciones a 13.7 kilómetros de altura, mientras se sobrevuela el planeta. A esa altura, el vapor de agua de nuestra atmósfera no altera las firmas químicas en los espectros de luz que llegan desde el espacio interestelar.

Misión Sofia.

Pero, la misión Sofia también incluyó instrumentos de súper alta definición sin los que hubiera resultado imposible diferenciar el ión hidruro de helio de otras moléculas. El descubrimiento ha emocionado a la comunidad científica, aunque algunos argumentan que es necesario localizar otros iones de hidruro de helio para corroborar el descubrimiento.

Rolf Güsten, investigador del Instituto Max Planck de Radioastronomía y autor principal del estudio, asegura que la probabilidad de que sus hallazgos estén errados es mínima. “La falta de evidencia de que el ión hidruro de helio está presente en el Universo local cuestionó nuestra comprensión sobre la química en el comienzo del Universo”, dice Güsten. “La detección reportada ha resuelto estas dudas”.

Chascarrillo final:

  • Los científicos: ¿dónde estás ión hidruro de helio?
  • El ión hidruro de helio: HeH⁺HeH⁺HeH⁺HeH⁺

 

Categorías Ciencia

4 comentarios en “Química primitiva: encuentran la molécula más antigua del Universo”

  1. Bueno, no soy muy aficionado a la química… pero por lo que entendí es que primero estuvo el Hidruro de Helio, y después el Hidrógeno y el Helio?

    Si es así, cambiaría el concepto del Big Bang.
    Y bueno… parece lógico que una estrella enana blanca agonizante hubiese arrojado dicha molécula de hidruro… recordemos que las estrellas son de Helio en estado de Fusión.

    Digo… Helio… Hidruro… sólo era cuestión de tiempo que la molécula fuese arrojada… no?

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