Detección de hidrocarburos cíclicos portadores de azufre en el espacio

Anillos de azufre en la niebla cósmica

Cuando imaginamos los ingredientes de la vida flotando por el espacio, a menudo pensamos en moléculas sencillas como el agua o el dióxido de carbono. Pero la vida en la Tierra también depende del azufre, un elemento con olor penetrante que forma parte de proteínas, vitaminas y muchos compuestos industriales. Este estudio revela que moléculas cíclicas sorprendentemente complejas que contienen azufre ya se están formando en las nubes oscuras cerca del centro de nuestra Galaxia, lo que sugiere que algunos de los bloques químicos más elaborados de la vida podrían comenzar su trayectoria mucho antes de que se formen los planetas.

Por qué el azufre en el espacio importa para la vida

En la Tierra, el azufre está integrado en maquinarias biológicas esenciales, desde los aminoácidos que componen las proteínas hasta cofactores metabólicos clave. Meteoritos y muestras de cometas también contienen una rica variedad de compuestos orgánicos que portan azufre, incluidos estructuras en forma de anillo. Sin embargo, cuando los astrónomos estudian el espacio interestelar suelen observar solo moléculas de azufre pequeñas, mucho menos de lo que cabría esperar dada la abundancia cósmica total de azufre. Esta discrepancia de larga data sugiere que gran parte del azufre puede estar escondida en formas difíciles de detectar, y entender dónde reside es crucial para trazar cómo la química favorable a la vida viaja desde las nubes interestelares hasta los planetas jóvenes.

Un nuevo anillo de azufre detectado en una nube galáctica

Los autores se centraron en una nube molecular gigante llamada G+0.693, situada en el complejo Sagittarius B2 cerca del centro de la Vía Láctea. Esta nube es un tesoro de moléculas orgánicas complejas y está constantemente agitada por colisiones lentas entre nubes y por el bombardeo de partículas energéticas. Combinando observaciones ultrassensibles de dos grandes radiotelescopios en España, peinaron un amplio rango de frecuencias de radio en busca de huellas espectrales débiles de moléculas hasta entonces no vistas. Informan la detección clara de un anillo conteniendo azufre de 13 átomos, 2,5-ciclohexadien-1-tiona, un primo químico cercano de una molécula más simple encontrada en meteoritos conocida como tiofenol. Esta molécula es ahora la especie con azufre más grande identificada hasta la fecha en gas interestelar y el primer ejemplo confirmado de un hidrocarburo cíclico portador de azufre en el espacio.

De chispas de laboratorio a huellas cósmicas

Encontrar una molécula tan específica en el cielo solo es posible si se conoce de antemano su firma de radio. Para obtener esa huella, el equipo primero creó 2,5-ciclohexadien-1-tiona en el laboratorio. Hicieron pasar gas de tiofenol a través de una descarga eléctrica en un chorro supersónico y midieron las moléculas resultantes con un espectrómetro de microondas de alta precisión. Este montaje enfrió los productos a unos pocos grados por encima del cero absoluto, imitando de cerca las condiciones interestelares y permitiendo registrar líneas rotacionales extremadamente nítidas. Decenas de estas líneas se ajustaron luego con modelos cuántico-químicos para extraer las constantes rotacionales de la molécula y predecir sus frecuencias de emisión con precisión de kilohertz. Con este catálogo en mano, los astrónomos pudieron emparejar decenas de líneas no solapadas en la encuesta de G+0.693, descartando confusiones con más de 140 otras moléculas conocidas en la nube.

Pistas sobre cómo se construyen los anillos de azufre

Detectar la molécula es solo el primer paso; el siguiente desafío es entender cómo se forma. La densidad moderada de la nube y su baja temperatura de excitación implican que solo son visibles transiciones de baja energía, pero estas todavía revelan que 2,5-ciclohexadien-1-tiona, aunque rara, está firmemente presente. Los autores la comparan con sus parientes estructurales—otro isómero cíclico y el propio tiofenol—que no se observan claramente. Plantean que la especie recién detectada está favorecida porque tiene una polaridad eléctrica más fuerte, lo que facilita su detección, pero también puede formarse con mayor eficiencia. Basándose en experimentos y modelos de química carbonada relacionada, sugieren que reacciones en las superficies heladas de los granos de polvo, impulsadas por rayos cósmicos y luego liberadas por choques suaves, podrían ensamblar pequeñas cadenas de carbono-azufre en anillos más grandes. Sin embargo, aún no se han desarrollado vías de laboratorio o teóricas detalladas, por lo que la receta exacta sigue siendo una cuestión abierta.

Qué significa esto para el rompecabezas del azufre perdido

Aunque este nuevo anillo de azufre representa solo una fracción mínima del presupuesto de azufre en G+0.693, su descubrimiento probablemente indica que muchas otras moléculas relacionadas están esperando ser encontradas. Así como la primera detección de un anillo aromático simple con un grupo cianuro abrió la puerta a toda una población de anillos de carbono complejos en el espacio, 2,5-ciclohexadien-1-tiona podría ser la precursora de una familia de anillos ricos en azufre y de compuestos policíclicos mayores. Estas especies probablemente no resuelven por completo el problema del “azufre perdido” en las nubes densas, pero sí proporcionan un vínculo concreto entre la química del gas interestelar y los orgánicos ricos en azufre observados en meteoritos y material cometario. De este modo, el trabajo ayuda a completar un eslabón más en la cadena que conecta los fríos y difusos espacios entre estrellas con las cálidas superficies vivas de los planetas.

Cita: Araki, M., Sanz-Novo, M., Endres, C.P. et al. A detection of sulfur-bearing cyclic hydrocarbons in space. Nat Astron 10, 401–409 (2026). https://doi.org/10.1038/s41550-025-02749-7

Palabras clave: moléculas interestelares, química del azufre, astrobiología, nubes moleculares, orgánicos prebióticos