Cuando se habla de galaxias activas, muchas veces se piensa en un centro brillante y fácil de observar. IRAS 07251-0248 es justo lo contrario: su núcleo está tan cubierto por gas y polvo que, visto con telescopios “normales”, es como intentar mirar una bombilla envuelta en varias mantas. Esa manta no solo es opaca; también absorbe gran parte de la radiación que sale del entorno del agujero negro supermasivo central, dificultando reconstruir qué procesos dominan dentro.
Este tipo de objeto se clasifica como galaxia infrarroja ultraluminosa (una ULIRG). El apodo no es caprichoso: buena parte de su energía se “re-emite” en infrarrojo porque el polvo calienta, absorbe luz más energética y la devuelve al espacio en longitudes de onda más largas. En términos cotidianos, es como una cocina con mucho humo: la luz visible apenas atraviesa, pero una cámara térmica sí puede distinguir formas y focos de calor.
Por qué el infrarrojo de Webb cambia la conversación
El Telescopio Espacial James Webb (misión conjunta NASA/ESA/CSA) está diseñado precisamente para esto: ver a través del polvo utilizando el infrarrojo. En el caso de IRAS 07251-0248, el equipo liderado por Ismael García Bernete usó espectroscopía con dos instrumentos clave, NIRSpec y MIRI, cubriendo un rango amplio entre 3 y 28 micras. La espectroscopía funciona como separar la luz en “códigos de barras”: cada molécula deja marcas características, y eso permite identificar qué hay y en qué condiciones se encuentra.
Lo interesante aquí no es solo detectar “algo orgánico” en general, sino encontrar una colección grande de especies concretas y poder estimar su abundancia y temperatura en un entorno extremo y enterrado. En astronomía química, tener un inventario bien medido es como pasar de “hay ingredientes en la despensa” a “estos son los ingredientes exactos, en estas cantidades, y están a esta temperatura”.
Un inventario químico con hidrocarburos pequeños y una sorpresa clave
El resultado central es llamativo: Webb detectó una riqueza inusual de hidrocarburos pequeños en fase gaseosa. Entre ellos aparecen benceno, metano, acetileno, diacetileno y triacetileno. Cada uno tiene su propia relevancia: el benceno, por ejemplo, es un anillo aromático que suele considerarse un peldaño importante hacia moléculas orgánicas más complejas. El acetileno y sus “versiones” más largas (diacetileno y triacetileno) forman parte de cadenas químicas que, bajo ciertas condiciones, pueden ir construyendo estructuras cada vez más elaboradas.
La sorpresa más destacada es la detección del radical metilo (methyl radical) fuera de la Vía Láctea, algo que el equipo señala como una primera extragaláctica. Los radicales son moléculas “incompletas”, muy reactivas, como piezas con una pestaña suelta que busca engancharse. Que aparezca un radical de forma clara sugiere que en ese núcleo están ocurriendo procesos energéticos capaces de romper y recombinar enlaces con facilidad.
Polvo, hielos y granos carbonosos: el otro lado de la historia
El estudio no se queda en el gas. También reporta una abundancia alta de materiales sólidos: granos carbonosos y hielos de agua, entre otras firmas asociadas al polvo. Esto importa porque la química interestelar no es solo una “sopa” gaseosa; también se cocina en superficies sólidas. Los granos de polvo actúan como encimeras microscópicas donde átomos y moléculas se depositan, reaccionan y, a veces, vuelven al gas.
En este contexto entran en juego los hidrocarburos aromáticos policíclicos o PAH, compuestos que suelen asociarse a emisiones infrarrojas características en muchas galaxias. La idea que se desprende del trabajo es que el procesamiento de granos y PAH podría estar conectado con la abundancia observada de hidrocarburos pequeños: como si una parte del carbono estuviera circulando entre “ladrillos” sólidos y moléculas gaseras, alimentando una red química que no se esperaba tan activa en un núcleo tan enterrado.
¿Por qué “no cuadra” con los modelos?
Uno de los puntos más relevantes es la comparación con la teoría: el equipo describe abundancias “mucho más altas” de lo que anticipan los modelos actuales. Dicho de otra forma, si los modelos fueran una receta, con esas proporciones el plato debería salir menos cargado de ciertos sabores. Cuando la observación contradice la receta, toca preguntarse qué ingrediente falta o qué paso del proceso se está subestimando.
García Bernete interpreta el resultado como señal de una fuente continua de carbono en estos núcleos galácticos, capaz de sostener esa química rica a lo largo del tiempo. Esa “fuente” no tiene por qué ser un único mecanismo: puede implicar la destrucción parcial de granos, la irradiación intensa cerca del núcleo activo, choques en el gas, o una combinación de varios procesos. Webb aporta el dato duro; el siguiente paso es afinar los modelos para que reproduzcan ese inventario sin hacer trampas.
De moléculas simples a química de interés prebiótico
Conviene mantener los pies en el suelo: encontrar moléculas orgánicas en el espacio no significa encontrar vida. Pero sí ayuda a entender la disponibilidad de “piezas” químicas que, en otros entornos, pueden participar en rutas hacia compuestos más complejos. En la nota del estudio, Dimitra Rigopoulou (Universidad de Oxford) enfatiza que, aunque estas moléculas pequeñas no forman parte de las células, pueden ser pasos intermedios en química prebiótica, camino de aminoácidos y nucleótidos.
Una metáfora útil es la de un juego de construcción. Un benceno o un acetileno no son una casa terminada, pero son bloques con formas que permiten crear estructuras mayores si se dan las condiciones. En un núcleo galáctico enterrado, esas condiciones son duras y energéticas; aun así, la presencia de muchos bloques distintos sugiere que la “ferretería química” del universo puede ser más diversa de lo que parecía en entornos extragalácticos.
Qué aporta este hallazgo a la astronomía extragaláctica
Hasta hace poco, medir con precisión moléculas pequeñas en galaxias fuera de la Vía Láctea era complicado, sobre todo en regiones opacas por polvo. Webb está ampliando el rango de lo observable, y este trabajo funciona como un ejemplo claro: no solo atraviesa el polvo, también entrega espectros de calidad para distinguir firmas sutiles en el infrarrojo medio.
Esto ayuda a responder preguntas grandes con datos concretos. ¿Cómo se recicla el carbono en núcleos activos? ¿Qué papel juega el polvo como catalizador o como reservorio? ¿Cómo cambian las redes químicas cuando un agujero negro supermasivo está “encendido” y el entorno es extremo? El estudio, publicado en Nature Astronomy, pone una pieza importante sobre la mesa y, al mismo tiempo, deja claro que falta ajustar la teoría para incorporar lo que Webb ya está viendo.
Lo que viene: más núcleos enterrados, más química por cartografiar
IRAS 07251-0248 es un caso especialmente polvoriento y cercano, una especie de laboratorio natural. La pregunta inevitable es si este nivel de complejidad química es habitual en otras ULIRG o si estamos ante un caso singular. Con Webb, la comunidad puede comparar núcleos enterrados, buscar patrones y separar lo común de lo excepcional. Si aparecen inventarios similares en otros objetos, habrá que replantear la química estándar en ambientes extragalácticos densos y oscuros. Si no aparecen, entonces IRAS 07251-0248 servirá para entender qué combinación de condiciones dispara esta producción de hidrocarburos.
Lo que ya queda claro es que el infrarrojo de Webb está permitiendo pasar de suposiciones generales a diagnósticos finos, justo donde antes solo había sombras.