image: Composición artística de moléculas de triptófano en la región de formación estelar IC 348 ubicada en la constelación de Perseo. view more
Credit: Gabriel Pérez Díaz (IAC)
El triptófano es uno de los 20 aminoácidos que se consideran esenciales para la formación de proteínas, macromoléculas clave para el desarrollo de la vida en la Tierra. Este aminoácido presenta muchas huellas espectrales en el rango del infrarrojo, tal y como había caracterizado previamente en el laboratorio la investigadora del IAC Susana Iglesias-Groth.
Utilizando datos del observatorio espacial Spitzer, esta investigadora ha identificado más de 10 bandas de emisión de esta molécula, las más potentes según las medidas de laboratorio. “Dado su cobertura espectral en el infrarrojo y la amplia base de datos espectroscópicos del telescopio Spitzer, este aminoácido era un candidato obvio a ser explorado en el espacio”, explica la astrofísica.
El estudio ha considerado datos de múltiples regiones de formación de estrellas y planetas, pero ha sido en una de las regiones más cercanas y mejor conocidas, el complejo molecular de Perseo, concretamente en el sistema estelar IC 348, donde la combinación de todos los datos espectroscópicos del satélite ha permitido alcanzar mayor sensibilidad e identificar las líneas espectrales que el triptófano produce en el laboratorio.
“IC 348 es una región excepcional de formación estelar y un extraordinario laboratorio de química; gracias a su proximidad a la Tierra podemos llevar a cabo algunas de las búsquedas más sensibles de moléculas en su medio interestelar”, apunta Iglesias-Groth quien recientemente ya había detectado en la misma región evidencias de otras moléculas, tales como agua (H20), dióxido de carbono (CO2), cianuro de hidrógeno (HCN), amoníaco (NH3), acetileno (C2H2), benceno (C6H6), hidrocarburos policíclicos aromáticos y fullerenos, entre otros.
“La novedad de este trabajo es que nunca antes se había detectado triptófano en el medio interestelar, pero además, a pesar de décadas de investigaciones, no hay detección aceptada de otros aminoácidos en ninguna región de formación estelar”, subraya la investigadora.
El estudio presenta evidencia de que las líneas de emisión asociadas al triptófano también podrían estar presentes en otras regiones de formación estelar y sugiere que su presencia, y posiblemente la de otros aminoácidos, es común en el gas del que se forman estrellas y planetas. “Es probable que los aminoácidos, componentes básicos de las proteínas, puedan estar enriqueciendo el gas de los discos protoplanetarios y las atmósferas de exoplanetas jóvenes de reciente formación y quizá esto acelere el proceso de aparición de vida en ellos”, señala Iglesias-Groth.
El análisis de las bandas de emisión de esta molécula ha permitido estimar también la temperatura a la que se encuentra en el gas de esta nube: unos 280 Kelvin, es decir, cerca de los cero grados centígrados, temperatura muy similar a la medida para el hidrógeno molecular y el agua en el medio interestelar de IC 348 en estudios previos publicados por Iglesias-Groth. El nuevo trabajo presenta además una estimación de la abundancia del triptófano en la misma región: unos diez mil millones de veces menos abundante que el hidrógeno molecular.
“Es bien conocido que los aminoácidos forman parte de los meteoritos y que pudieron estar presentes ya en los primeros tiempos de la formación del Sistema Solar”, explica Iglesias-Groth. “El hallazgo de triptófano y, con suerte, de otros aminoácidos en el futuro, podría indicar que los agentes constructores de las proteínas, que son claves para el desarrollo de organismos vivos, existen de manera natural en las regiones donde se forman las estrellas y sistemas planetarios, y que, tal vez, la vida sea más común en nuestra Galaxia de lo que podíamos haber previsto”, concluye la investigadora.
Journal
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Article Title
A search for tryptophan in the gas of the IC 348 star cluster of the Perseus Molecular Cloud
Article Publication Date
22-May-2023