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Viernes 12 de julio de 2002 La Riqueza del Medio Interestelar Por Sergio Ariel Paron (*)
Las distintas características físicas y químicas de la materia presente en este medio determinan su morfología, encontrándose en permanente y compleja interacción con estrellas de todas clases y edades, con remanentes de supernovas y con la radiación existente en todo rincón del Universo. Uno de los grandes descubrimientos de la astronomía observacional del siglo pasado ha sido la detección de una enorme cantidad de especies moleculares que abundan en el medio interestelar, las cuales son capaces de brindar importante información acerca de las condiciones físicas y químicas del medio en el cual son detectadas. Las moléculas interestelares son observadas básicamente en nubes moleculares, grandes entidades gaseosas muchas veces con granos de polvo, responsables de la formación de estrellas. Estas nubes pueden ser clasificadas a grandes rasgos en: •Nubes interestelares difusas: son nubes con medidas típicas de entre 1 y 3 pc (1) , con temperaturas entre 20 y 100 K y densidades no mayores que 100 cm-3, la materia se encuentra en importante interacción con la radiación ultravioleta y visible. En ellas se encuentran básicamente moléculas diatómicas. •Nubes frías-oscuras: son regiones altamente moleculares con temperaturas marcadamente constantes en 10K y densidades de entre 100 y 10000 cm-3, poseen gran cantidad de polvo interestelar que las oscurece, protegiendo y favoreciendo de esta manera la formación de moléculas complejas. •Nubes moleculares gigantes: son las entidades más masivas de la Galaxia, sus tamaños pueden ir de 20 a 200pc y sus masas pueden ser de hasta 107 veces la masa del Sol. En sus interiores se encuentran cúmulos de estrellas muy jóvenes. Tal como hemos mencionado, en estas nubes se detectan gran cantidad de moléculas, siendo muchas de ellas muy complejas tales como alcoholes, azúcares, etc. La detección de las mismas no sólo nos informa acerca de las condiciones del medio en donde se encuentran, sino que aportan una interesante evidencia: nos muestra que fuera de nuestro planeta existen condiciones para que aparezcan moléculas necesarias para el desarrollo de la vida tal cual la conocemos. Por supuesto, de la simple detección de moléculas orgánicas complejas, a la afirmación de la existencia de vida extraterrestre, hay un largo trecho, pero por lo menos es un comienzo. Por el momento podemos estudiar cómo se forman dichas moléculas en medios tan exóticos como lo es el medio interestelar. Debido a que las densidades del medio interestelar son inquietantemente bajas, en muchos casos muchísimo más inferiores que los mejores vacíos efectuados en laboratorios terrestres, debemos recurrir a otros mecanismos que los conocidos en nuestro planeta para explicar la aparición de moléculas. Básicamente podemos mencionar tres: a) Reacciones ion-molécula: como se ha mencionado, en el medio interestelar existen potentes campos de radiación, los cuales, aparte de disociar moléculas, también se encargan de ionizar diversas especies químicas poniendo en marcha este tipo de reacciones muy efectivas para la formación de especies moleculares, ya que la reacción eléctrica que se da entre un ion y una molécula (ya existente) puede ocurrir a distancias relativamente grandes. b) Reacciones en la superficie de granos de polvo interestelar: sin la existencia de los granos de polvo, no podría darse la abundancia de H2 que se observa, pues una de sus funciones principales es la de actuar como catalizadores en la química del hidrógeno, permitiendo por ejemplo la siguiente reacción: H(gas) + H(gas) + grano —> H2(gas) + grano, para luego dar origen a futuras cadenas de reacciones. Otro efecto importante es que en las nubes oscuras, moléculas y átomos se congelan en las superficies muy frías (10K) de dichos granos, formando capas congeladas químicamente ricas. c) Reacciones de química neutra: a diferencia de las reacciones ion-molécula que pueden darse a distancias relativamente grandes, la química neutra necesita de distancias muy pequeñas y de grandes cantidades de energía para que pueda producirse. Las reacciones son del tipo AB + C —> A + BC, es decir una molécula neutra reacciona con un átomo neutro para dar como resultado otro átomo y otra molécula, ambos también neutros. La importancia de estas reacciones es ínfima comparada con las dos anteriores. Cabe mencionar que las moléculas interestelares son detectadas básicamente en longitudes de onda de radio y milimétricas. De aquí, los multimillonarios proyectos que actualmente se están desarrollando en el campo de la radioastronomía y la astronomía milimétrica, como por ejemplo el proyecto ALMA (Atacama Large Millimetre Array), 64 antenas que serán construidas en el desierto de Atacama en Chile. Dicho teles-copio estará completo alrededor del año 2010, y será el arreglo de antenas para operar en el milimétrico más importante del mundo, el cual aportará las principales respuestas a los orígenes de las galaxias y las estrellas: la época de la primera formación de galaxias y su evolución siguiente, incluyendo las regiones de formación estelar oscurecidas por el polvo interestelar, a las que no se puede acceder con telescopios trabajando en otros rangos del espectro. Queda evidente a través de este brevísimo artículo la verdadera riqueza que posee el medio interestelar, pues lejos de ser un vacío inerte, es un medio repleto de materia en constante interacción, en donde se encuentran las semillas para la formación de estrellas, planetas y vida. (*) Sergio Ariel Paron trabaja en el Instituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE) .(1) PC - Pársec (3.262 años luz)
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El
medio interestelar, como la palabra lo indica, es el medio que se encuentra entre
las estrellas. Lejos de estar vacío, este medio es de gran importancia en la dinámica de
la galaxia, ya que en él se encuentra toda la materia necesaria para la formación de
estrellas con posibles sistemas planetarios, en los cuales posiblemente podrían darse
las condiciones necesarias para que aparezca vida.