Un último estudio dirigido por la Universidad de Oxford en el Reino Unido y el Centro de Astrobiología de España (CAB) muestra que el Telescopio Espacial James Webb (JWST) detectó una abundancia de compuestos orgánicos de moléculas pequeñas que superaban con creces las expectativas teóricas en un núcleo de galaxia brillante en el infrarrojo que estaba severamente oscurecido por el polvo, revelando un ambiente químico orgánico complejo que nunca antes había sido confirmado directamente fuera de la Vía Láctea.

Los investigadores señalaron que los rayos cósmicos de alta energía pueden estar bombardeando continuamente partículas de polvo ricas en carbono e hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) en las profundidades de la galaxia, rompiéndolas en pedazos y produciendo continuamente moléculas orgánicas más pequeñas, convirtiendo a estos núcleos galácticos profundamente enterrados en un poderoso "centro de producción de moléculas orgánicas" en el universo.

El estudio se centró en la galaxia infrarroja ultrabrillante IRAS 07251–0248. La región central de la galaxia está envuelta en gas y polvo extremadamente densos, de modo que el agujero negro supermasivo en el centro y las actividades circundantes quedan casi completamente bloqueados en la banda de luz visible, lo que dificulta que los telescopios convencionales escudriñen su interior. Sin embargo, la luz en la banda infrarroja puede atravesar el polvo. El telescopio James Webb aprovechó esto para realizar observaciones en profundidad de su núcleo galáctico enterrado, lo que le permitió determinar qué procesos químicos dominan este entorno extremo.

El equipo de investigación utilizó los datos espectrales del infrarrojo cercano y medio del JWST para realizar un análisis detallado de la radiación en el rango de longitud de onda de 3 a 28 micrones. Combinando líneas espectrales obtenidas por NIRSpec e instrumentos de infrarrojo medio, identificaron las "huellas digitales" características de moléculas en fase gaseosa, inclusiones similares a hielo y partículas de polvo. Al modelar estas características espectrales, los científicos pueden deducir la abundancia y distribución de temperatura de varios compuestos en el núcleo de la galaxia y dibujar una "imagen de la estructura química" sin precedentes.

Los resultados muestran que hay una variedad inusualmente rica de pequeñas moléculas orgánicas dentro del núcleo de la galaxia enterrada, incluida una serie de moléculas que contienen carbono e hidrógeno, como benceno (C₆H₆), metano (CH₄), acetileno (C₂H₂), diacetileno (C₄H₂) y triacetileno (C₆H₂). El equipo también detectó directamente radicales metilo (CH₃) por primera vez fuera de la Vía Láctea, un descubrimiento que resalta aún más la complejidad de las redes químicas orgánicas en esta región. Además de las moléculas en fase gaseosa, las observaciones también revelaron la existencia de una gran cantidad de materiales sólidos, incluidas partículas de polvo ricas en carbono y hielo de agua, lo que proporciona pistas importantes para explicar la fuente del carbono.

El primer autor del artículo, Ismael García-Bernet, que trabajó en la Universidad de Oxford y actualmente trabaja en el Centro de Astrobiología, dijo que la abundancia observada de pequeñas moléculas orgánicas es mucho mayor de lo esperado por los modelos teóricos existentes, lo que implica que debe haber una fuente continua de carbono en el núcleo de la galaxia, impulsando esta compleja y eficiente red química. El análisis del equipo muestra que las altas temperaturas o la turbulencia por sí solas no son suficientes para explicar este fenómeno de enriquecimiento químico. Una explicación más razonable es que los rayos cósmicos de alta energía desempeñan un papel clave en ello.

Utilizando el modelo teórico y el método de análisis de hidrocarburos aromáticos policíclicos desarrollado por el equipo de Oxford, los investigadores descubrieron que los rayos cósmicos que llenan estos núcleos galácticos extremos chocarán con frecuencia con HAP y partículas de polvo ricas en carbono, rompiendo las estructuras originalmente más grandes basadas en carbono y liberando una gran cantidad de moléculas orgánicas más pequeñas en el gas. En varias galaxias similares, el estudio también encontró una correlación significativa entre la abundancia de moléculas de hidrocarburos y el nivel de ionización de los rayos cósmicos. Esta evidencia estadística respalda aún más la imagen de "fábricas de productos químicos orgánicos impulsadas por rayos cósmicos".

Aunque las pequeñas moléculas orgánicas detectadas esta vez no constituyen vida en sí mismas, se consideran una de las materias primas clave para la "prebioquímica" de orden superior. La coautora Dimitra Rigopoulou, profesora de física en la Universidad de Oxford, señaló que aunque estas pequeñas moléculas no aparecen directamente en las células vivas, pueden desempeñar un papel importante antes de formar moléculas básicas de la vida, como aminoácidos y nucleótidos, y representan un vínculo intermedio clave desde sustancias inorgánicas hasta sistemas orgánicos complejos.

Los investigadores sugieren que los núcleos galácticos como IRAS 07251-0248, que están enterrados en un espeso polvo, pueden desempeñar un papel mucho más importante en la evolución química del universo de lo que se pensaba anteriormente. No son sólo los centros de energía de la actividad violenta de las estrellas y los agujeros negros, sino que también pueden ser "talleres" para la síntesis y procesamiento de moléculas orgánicas a gran escala, transportando continuamente una variedad de compuestos orgánicos a la galaxia e incluso al espacio interestelar más amplio, afectando así la composición química y la trayectoria evolutiva de toda la galaxia.

Este trabajo demuestra la capacidad única del Telescopio Espacial James Webb para detectar procesos químicos en ambientes extremos, lo que permite a los científicos realizar la primera mirada sistemática a la actividad química en núcleos galácticos enterrados que antes era casi completamente invisible. Los resultados relevantes se publicaron en la revista Nature Astronomy el 6 de febrero de 2026. El artículo se titula "Abundantes hidrocarburos, partículas de polvo carbonoso y signos de procesamiento de hidrocarburos aromáticos policíclicos en núcleos galácticos enterrados", que proporciona además evidencia observacional clave para comprender cómo se generan y evolucionan el carbono y las moléculas orgánicas complejas en el universo.