10 de julio de 2007

Nueva luz sobre reacciones químicas clave del espacio interestelar

Imagen: Klippenstein

Una comprensión detallada de las reacciones químicas dominantes que ocurren en el espacio interestelar ha sido proporcionada por una investigación fundamental realizada en dos laboratorios del Departamento de Energía de los Estados Unidos y dos universidades europeas.

El químico Stephen Klippenstein del Laboratorio Nacional de Argón - junto con colegas en los Laboratorios Nacional Sandia; el Instituto de Física, de la Universidad de Rennes, Francia; y la Universidad de Cambridge, en el Reino Unido - ha desarrollado una comprensión detallada de la dinámica de reacciones entre los radicales neutrales y las moléculas neutrales, conocida como reacciones "neutro-neutro", en las temperaturas de sólo 20 Kelvin, aproximadamente la temperatura del espacio interestelar.

En su trabajo, Klippenstein y sus colaboradores determinaron por qué ciertas moléculas reaccionaron rápidamente incluso en las bajas temperaturas cuidadosamente comparando teoría y experimentos para una clase de la muestra de las reacciones (O3P + alcanos) que cubre la gama que va desde los no reactivos a los altamente reactivos. Los resultados observados del experimento correlacionaron con las predicciones teóricas, dijo Klippenstein.

"Era notable," él dijo, "justamente cómo coincidían teoría y experimentos en todo el espectro desde los 20 Kelvin hasta la temperatura ambiente. Esto significa que podemos confiar en la teoría para predecir qué reacciones ocurrirán rápidamente."

Establecer un modelo de trabajo para la química interestelar es especialmente importante dado la dificultad de realizar experimentos en gran escala, según Klippenstein.

"Mis colaboradores han desarrollado algunas grandes técnicas experimentales para medir estas reacciones a bajas temperaturas", dijo. "Pero tales experimentos siguen siendo muy consumidores de tiempo y son también difíciles de aplicar a muchas reacciones. Por lo tanto, los esquemas para predecir la reactividad para reacciones arbitrarias, tanto a priori como por extrapolación de medidas a altas temperaturas, resultan de gran utilidad a los modeladores de la química interestelar."

Los estudios experimentales anteriores con la técnica de CRESU (cinética de la reacción en flujo supersónico uniforme) demostraron que un "sorprendente número" de reacciones neutro-neutro permanecen rápidas a temperaturas muy bajas. Consecuentemente, tales reacciones pueden desempeñar un papel importante en la química del espacio interestelar, al contrario del conocimiento convencional que la química interestelar está esencialmente basada en iones.

El trabajo titulado "Understanding Reactivity at Very Low Temperatures: The Reactions of Oxygen Atoms with Alkenes," aparece en el número del 6 de julio de 2007 de la revista Science.

(jg)

Más información en:
http://www.anl.gov/