Immagine a grande campo della nube molecolare del Toro, una regione del Braccio di Orione (il braccio della nostra Galassia all’interno del quale abita il nostro Sistema Solare) e del cielo circostante, presa da Charlottesville, in Virginia, il 2 gennaio 2018. La nube molecolare è la regione oscura nella parte superiore sinistra dell’immagine, nella quale il gas e la polvere oscurano la luce delle stelle della Galassia alla nostra vista, in direzione della costellazione del Toro (da cui prende il nome). A destra è evidente il grappolo di stelle dell’ammasso delle Pleiadi e, in basso a sinistra, la stella Aldebaran. Crediti: Brett A. McGuire
Gli idrocarburi policiclici aromatici (PAH) e i composti eterociclici aromatici policiclici contenenti azoto (PANH) si ritiene siano diffusi in tutto l’universo, poiché queste classi di molecole si pensa siano responsabili delle bande di emissione nell’infrarosso (IR) ancora non identificate (le cosiddette UIR, unidentified infrared bands), osservate in numerose sorgenti galattiche ed extragalattiche. Tuttavia, nonostante la loro presunta diffusione, l’identificazione in astronomia di queste specifiche molecole aromatiche si è sempre dimostrata piuttosto elusiva. Almeno, fino ad ora.
Gli autori della ricerca uscita oggi su Science, studiando una nube molecolare fredda nella regione del Toro con dei radiotelescopi, hanno rilevato la presenza di una particolare molecola organica: il benzonitrile (c-C6H5CN). Per la prima volta, una specifica molecola aromatica è stata identificata nello spazio usando la spettroscopia radio. La scoperta, inoltre, getta luce sulla composizione del materiale aromatico all’interno del mezzo interstellare: materiale che prima o poi diventerà parte di nuove stelle e pianeti.
Identificare con precisione quali molecole aromatiche siano presenti nello spazio interstellare è molto difficile e di solito richiede la spettroscopia radio. Recentemente, si sono sviluppati diversi metodi per rilevare le deboli emissioni radio, e Brett A. McGuire e i suoi collaboratori, avvantaggiandosi di uno di questi metodi, chiamato spectral-stacking procedure, sono riusciti a trovare le tracce del benzonitrile combinando survey radio della nube molecolare del Toro (TMC-1).
Per confermare la loro identificazione, hanno condotto esperimenti in laboratorio al fine di misurare accuratamente le diverse transizioni rotazionali della molecola, che non erano ancora ben conosciute. Confrontando i loro dati sperimentali, ottenuti in laboratorio, con le osservazioni di TMC-1 effettuate dal telescopio da 100 metri “Robert C. Byrd Green Bank Telescope” (GBT) a Green Bank, in West Virginia (Usa), sono stati in grado di osservare nove diverse transizioni rotazionali del benzonitrile, rafforzando la detezione della molecola organica.
Righe di emissione del benzonitrile, rilevate nella TMC-1.
«Tra le varie applicazioni, studiare la composizione delle molecole organiche nello spazio», spiegano i ricercatori Cristine Joblin e José Cernicharo, «è la chiave per capire la complessità molecolare nei dischi proto-planetari che circondano le stelle giovani».
Molecole aromatiche semplici come il benzonitrile potrebbero essere i precursori nella formazione degli idrocarburi aromatici policiclici, fornendo così una spiegazione, dal punto di vista chimico, delle UIR, le bande infrarosse ancora non identificate.
Per saperne di più:
- Leggi su Science l’articolo “Detection of the aromatic molecule benzonitrile (c-C H CN) in the interstellar medium“, di Brett A. McGuire, Andrew M. Burkhardt, Sergei Kalenskii, Christopher N. Shingledecker, Anthony J. Remijan, Eric Herbst, Michael C. McCarthy