Científicos recrean polvo cósmico en un laboratorio: una clave para explorar el universo desde la Tierra

Un experimento logró reproducir materiales presentes en asteroides y aportó nuevas pistas sobre el origen de la materia orgánica en el espacio

La investigación sobre el origen y la composición del polvo cósmico ocupa un lugar central en la astrofísica. Este material, formado principalmente por elementos ligeros como carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, circula entre estrellas y sistemas planetarios y se considera clave para entender los procesos que llevaron al surgimiento de moléculas orgánicas complejas, fundamentales para la vida.

Los investigadores sintetizaron polvo cósmico artificial en un reactor para imitar cómo nacen los materiales en las estrellas. Al analizar estas muestras, lograron separar por primera vez dos “marcas” químicas que suelen confundirse: las causadas por el bombardeo iónico (choques violentos de partículas del viento estelar que alteran el polvo al nacer) y las del tratamiento térmico (un calentamiento posterior y más lento que ordena su estructura).

Los investigadores utilizaron una técnica estadística avanzada (PCA) que funciona como un filtro para separar información mezclada. Gracias a esto, descubrieron que el polvo cósmico guarda marcas distintas según lo que le haya sucedido en el espacio: el bombardeo iónico deja una huella de reacciones químicas caóticas y rápidas causadas por el choque de partículas, mientras que el calor deja una marca de cambios más lentos y ordenados.

Al analizar estas señales con luz infrarroja, notaron que el polvo fabricado en el laboratorio es casi idéntico al que se encuentra en meteoritos y asteroides reales. Esto significa que ahora se posee una herramienta para usar los fragmentos de asteroides como Bennu o Ryugu como si fueran una “caja negra” de un avión: al mirar sus firmas químicas, podemos reconstruir su historia y saber con precisión qué temperaturas soportaron y a cuánta radiación estuvieron expuestos en su viaje por el universo.

“Ya no tenemos que esperar a que un asteroide o un cometa llegue a la Tierra para comprender sus historias. Se pueden construir entornos analógicos en el laboratorio y aplicar ingeniería inversa a su estructura mediante huellas dactilares infrarrojas. Esto puede brindarnos una gran comprensión de cómo el ‘polvo cósmico carbonoso’ puede formarse en el plasma emitido por estrellas gigantes y antiguas o en viveros cósmicos donde nacen estrellas, y cómo distribuye estas fascinantes moléculas que podrían ser vitales para la vida. Es como si hubiéramos recreado un trocito del universo en una botella en nuestro laboratorio”, afirmó Losurdo en un comunicado oficial.

Los experimentos se desarrollaron en la Universidad de Sídney usando un reactor de plasma, una máquina que permite recrear condiciones del espacio en el laboratorio. Los autores explican que el polvo se formó a partir de gases básicos bajo distintos ambientes espaciales simulados, lo que permitió crear una base de datos de imágenes químicas (espectros).