L'immagine di sfondo mostra il centro galattico osservato a 8 micron dalla telecamera IRAC4 (Infrared array camera) del telescopio spaziale Spitzer della NASA. La stella gialla indica la posizione del Centro Galattico e la stella ciano corrisponde alla posizione della sorgente studiata in questo lavoro, la nuvola molecolare G+0.693-0.027. In questa regione, la molecola propargilimina (HCCCHNH) è stata rilevata per la prima volta. La molecola è rappresentata nel cerchio in basso a destra della figura ed è stata caratterizzata presso il laboratorio spettroscopico CASAC dell'Istituto Max Planck per la fisica extraterrestre a Monaco di Baviera. Credito:telescopio spaziale Nasa Spitzer, Telecamera IRAC4 (8 micron), esperimento MPE-CASAC, Víctor M. Rivilla (INAF-Arcetri).
Esperimenti di laboratorio eseguiti presso il Center for Astrochemical Studies (CAS) del Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) di Monaco di Baviera, insieme alle osservazioni astronomiche condotte dall'Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), portare all'identificazione di una nuova molecola nella nuvola molecolare nota come G+0.693-0.027, vicino al centro galattico. La molecola appena scoperta si chiama propargilimina:secondo gli esperti, questa specie chimica può svolgere un ruolo fondamentale nella formazione degli amminoacidi, tra gli ingredienti chiave per la vita come la conosciamo.
La propargilimina ha la formula chimica HCCCHNH ed è un composto instabile. È molto difficile isolarlo nelle condizioni ordinarie dell'atmosfera terrestre, ma prospera a basse densità e temperature tipiche del mezzo interstellare. Luca Bizzocchi, l'autore principale dello studio che ha studiato la spettroscopia molecolare all'MPE, ha spiegato:"La particolarità di questa specie chimica risiede nel suo doppio legame carbonio-azoto, che gli conferisce un'elevata reattività. Con questo doppio legame, diventa un costituente fondamentale delle catene chimiche che portano dalle molecole più semplici e abbondanti nello spazio contenenti carbonio e azoto, ad esempio la formaldeide (H 2 CO) e ammoniaca (NH 3 ), rispettivamente, agli amminoacidi più complessi, i mattoni fondamentali della biologia terrestre."
Ogni molecola assorbe ed emette radiazioni a determinate lunghezze d'onda, creando un modello che lo descriva in modo univoco, come impronte umane. Con l'obiettivo di svelare la presenza di propargilimina nello spazio, L'analisi spettroscopica è stata eseguita presso i laboratori Max Planck per ricostruire l'"identikit" della molecola.
"Quando una molecola ruota nel mezzo interstellare emette fotoni a frequenze molto precise. Questa informazione, quando combinato con i dati dei radiotelescopi, permette di sapere se una molecola è presente nelle nuvole molecolari, i siti di formazione di stelle e pianeti, " continua Bizzocchi.
In questo caso, i dati di laboratorio sono stati confrontati con i risultati delle osservazioni effettuate al radiotelescopio di 30 m in Sierra Nevada, Spagna. "La nostra molecola era già lì, " ha detto Víctor M. Rivilla M, assegnista di ricerca Marie Skłodowska-Curie presso INAF Firenze, che ha guidato lo sforzo osservativo dell'INAF che ha portato alla conferma della propargilimina nell'ambiente G+0.693-0.027. "Si trovava nei nostri dati della nube molecolare G+0.693-0.027, ma non siamo riusciti a identificarlo senza conoscere la sua precisa spettroscopia, questa è la descrizione completa del suo modello di frequenza di emissione. Non appena l'abbiamo ottenuto, grazie alle misurazioni in laboratorio, ci siamo resi conto che la propargilimina era indubbiamente lì, aspettando che qualcuno lo riconosca."
Infatti, molecole con tale doppio legame carbonio-azoto partecipano alla cosiddetta sintesi di Strecker, un processo chimico ampiamente utilizzato per sintetizzare amminoacidi in laboratorio. A condizioni favorevoli, si pensa che reazioni simili si verifichino anche in un certo numero di ambienti extraterrestri come i mantelli congelati di polvere interstellare o superfici di asteroidi, come dimostrato dalla recente scoperta della glicina, l'amminoacido più semplice, nella coda della cometa 67P Churyumov-Gerasimenko.
"La spettroscopia molecolare ad alta precisione è uno degli obiettivi del nostro gruppo, " ha concluso Paola Caselli, il direttore del Center for Astrochemical Studies presso MPE e co-autore dell'articolo. "Solo con misurazioni ad alta precisione delle frequenze delle molecole interstellari possiamo utilizzare tali molecole come potenti strumenti diagnostici dell'evoluzione fisica e chimica delle nuvole interstellari, dove i sistemi stellari come la nostra stessa forma."
