STUDIO SULLE ONDE RADIO DAL CENTRO GALATTICO

La prima molecola chirale nello spazio

Un team di ricercatori statunitensi ha analizzato l’emissione radio proveniente dalla regione di formazione stellare Sagittarius B2, in direzione del centro galattico, e ha trovato la prima evidenza della presenza di ossido di propilene, una molecola chirale. La scoperta potrebbe aiutarci a far luce sul perché sulla Terra le molecole mostrino una chiralità preferita

La Via Lattea che sorge dietro al monte Mauna Kea. Crediti: Brett A. McGuire e P. Brandon Carroll

La Via Lattea che sorge dietro al monte Mauna Kea. Crediti: Brett A. McGuire e P. Brandon Carroll

La vita sulla Terra si basa in gran parte sulle molecole chirali, ovvero quel particolare tipo di molecole caratterizzate dal fatto di avere una struttura non sovrapponibile alla loro immagine speculare. Un team di ricercatori statunitensi ha effettuato la prima rilevazione astronomica di ossido di propilene, una molecola chirale, in direzione del centro galattico. L’ossido di propilene è stato rilevato nel gas freddo che circonda le nubi protostellari nella regione di formazione stellare Sagittarius B2.

Lo studio, in uscita sul prossimo numero della rivista Science, apre la strada alla comprensione del perché sulla Terra la chiralità sia una caratteristica preferita. Sul nostro pianeta, infatti, c’è una sovrabbondanza di molecole chirali, soprattutto per quanto riguarda quelle coinvolte nello sviluppo della vita. Per fare un esempio, gli amminoacidi utilizzati dagli organismi viventi hanno tutti una configurazione “mancina”, e fino a oggi questa preferenza mostrata dalla natura, anche detta omochiralità, era rimasta un mistero.

Sebbene sia stato dimostrato che l’omochilarità è evolutivamente vantaggiosa, il meccanismo attraverso il quale si seleziona una configurazione rispetto a un’altra rimane incerto. Sono state indicate molte strade per arrivare a ottenere una risposta, e una soluzione definitiva all’enigma richiede innanzitutto la comprensione di quali siano le potenziali fonti da cui possono avere origine le molecole stesse. I materiali più antichi su cui sono state effettuate rivelazioni di questo sbilanciamento provengono da campioni meteoritici, ma la loro origine, ben più remota, resta argomento di dibattito.

Le due diverse chiralità di un amminoacido, e per somiglianza quelle di due mani. La parola chiralità deriva dal greco, e significa appunto "mano". Crediti: Wikipedia

Le due diverse chiralità di un amminoacido, e per somiglianza quelle di due mani. La parola chiralità deriva dal greco, e significa appunto “mano”. Crediti: Wikipedia

Materiali ancora più primordiali sono le nubi molecolari, dalle quali si formano i sistemi planetari, che riprocessano la materia presente nei dischi che si formano attorno alla stella durante le sue prime fasi di vita. Questo materiale riprocessato può successivamente aggregarsi a formare un planetesimo, ovvero lo stadio che precede la nascita di un pianeta. In questo contesto, l’omochiralità osservata in una nube molecolare può essere ereditata dal sistema planetario a cui darà i natali.

Negli ultimi 50 anni la radioastronomia è stata il canale principale attraverso il quale abbiamo studiato il contenuto delle nubi interstellari. In questa banda dello spettro elettromagnetico possiamo osservare caratteristiche che corrispondono a transizioni di atomi o effetti di rotazione, che ci permettono di identificare in maniera univoca l’orientamento nello spazio delle molecole presenti nel gas. Nonostante le prolungate ricerche, però, non era mai stato possibile osservare una molecola chirale nello spazio.

In questo nuovo studio guidato da Brett McGuire, ricercatore presso il National Radio Astronomy Observatory e il California Institute of Technology, i ricercatori hanno sfruttato le onde radio per rilevare la presenza di una molecola chirale nella regione chiamata Sagittarius B2, una nube di gas e polveri che contiene circa tre milioni di volte la massa del Sole e si trova al centro della nostra galassia. La molecola rilevata è ossido di propilene e si trova nella regione esterna e fredda che circonda la nube di gas.

Questo risultato dimostra l’esistenza di una nuova importante classe di molecole nello spazio. Inoltre, la scoperta è un primo passo fondamentale nella comprensione di ciò che ha portato ad avere sulla Terra l’omochiralità osservata.

Nel video (in inglese) una serie di animazioni per comprendere ancora meglio la portata della scoperta

Per saperne di più:

Fonte: Media INAF | Scritto da Elisa Nichelli