Un Universo Diminuto en una Botella: El Polvo Cósmico de Laboratorio Revela Pistas sobre los Orígenes de la Vida
Parte de la química más importante del universo ocurre en lugares que ningún ser humano visitará jamás: las capas exteriores de estrellas moribundas, las ondas de choque de supernovas y las frías y densas nubes de gas y polvo donde nacen nuevas estrellas. En esos entornos extremos, átomos simples se ensamblan en moléculas complejas, incluidos los compuestos de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno que eventualmente se convirtieron en los componentes básicos de la vida en la Tierra.
Ahora, una candidata a doctorado en la Universidad de Sídney ha encontrado la manera de llevar esa química cósmica al laboratorio. Linda Losurdo, trabajando bajo la supervisión del profesor David McKenzie en la Facultad de Física, ha recreado la formación de polvo cósmico desde cero dentro de tubos de vidrio no más grandes que una botella, produciendo un material que comparte su firma infrarroja con el polvo real del espacio.
“Es como si hubiéramos recreado un pequeño pedazo del universo en una botella en nuestro laboratorio”, dijo Losurdo.
La investigación, publicada en The Astrophysical Journal, ofrece una nueva forma de responder una de las preguntas más antiguas de la ciencia: ¿de dónde vinieron realmente las moléculas orgánicas que hicieron posible la vida?
Cómo Construir el Escape de una Estrella en un Tubo
El experimento es engañosamente simple. Losurdo y McKenzie evacuaron el aire de los tubos de vidrio usando una bomba de vacío, simulando el vacío casi perfecto del espacio. Luego llenaron los tubos con nitrógeno, dióxido de carbono y acetileno, gases que se sabe abundan en entornos estelares e interestelares. La aplicación de aproximadamente 10 000 voltios durante aproximadamente una hora creó un plasma de descarga luminiscente, un estado luminoso de la materia en el que las moléculas de gas se desgarraron y se recombinaron en estructuras más grandes y complejas.
El polvo resultante se depositó en chips de silicio como una capa delgada. Algunas muestras, según Losurdo, parecían fragmentos cósmicos brillantes.
Cuando el equipo analizó el material mediante espectroscopia infrarroja, descubrió que el polvo de laboratorio emitía las mismas huellas infrarrojas distintivas observadas por telescopios apuntando a regiones de formación estelar y estrellas moribundas. La coincidencia confirma que el experimento imita fielmente los procesos físicos y químicos que producen polvo cósmico en el espacio.
CHON: Los Elementos de la Vida
El polvo fabricado en laboratorio contenía carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, conocidos colectivamente como elementos CHON. Estos cuatro elementos forman la columna vertebral de los aminoácidos, los ácidos nucleicos y otros compuestos orgánicos considerados esenciales para la vida tal como la conocemos.
Exactamente cómo esos elementos se ensamblaron en las primeras moléculas orgánicas es uno de los misterios centrales de la investigación sobre el origen de la vida. Una hipótesis principal sostiene que una fracción significativa del material orgánico de la Tierra llegó a través de meteoritos, micrometeoritos y polvo interplanetario durante el período de aproximadamente 4.560 millones a 3.500 millones de años atrás, cuando la Tierra era bombardeada por escombros de la formación del sistema solar.
“Se cree que el carbono y el hidrógeno unidos covalentemente en el material de cometas y asteroides se formaron en las capas exteriores de las estrellas, en eventos de alta energía como supernovas y en entornos interestelares”, explicó Losurdo. “Lo que estamos tratando de entender son las vías químicas y condiciones específicas que incorporan todos los elementos CHON en las estructuras orgánicas complejas que vemos en el polvo cósmico y los meteoritos”.
Una Biblioteca de Huellas para Astrónomos
Más allá de los hallazgos inmediatos, la investigación abre una puerta práctica para la astronomía observacional. Losurdo y McKenzie planean construir una base de datos de huellas infrarrojas de diferentes tipos de polvo cósmico fabricado en laboratorio, producido bajo condiciones controladas que imitan entornos astrofísicos específicos. Los astrónomos pueden entonces comparar sus observaciones telescópicas contra esta biblioteca para identificar qué tipo de polvo están viendo y dónde fue producido.
“Al fabricar polvo cósmico en el laboratorio, podemos explorar la intensidad de los impactos iónicos y las temperaturas involucradas cuando el polvo se forma en el espacio”, dijo McKenzie. “Eso es importante si quieres entender los entornos dentro de las nubes de polvo cósmico, donde se cree que está ocurriendo la química relevante para la vida”.
El enfoque también ofrece una manera de leer la historia registrada dentro de meteoritos y fragmentos de asteroides. “Su firma química guarda un registro de su viaje, y experimentos como este nos ayudan a aprender a leer ese registro”, agregó McKenzie.
Losurdo recibió el premio a la mejor presentación por esta investigación en la Reunión Anual Internacional de la Sociedad Meteorítica a finales de 2025. El trabajo fue financiado por el Consejo Australiano de Investigación y respaldado por el nodo de la Universidad de Sídney de Microscopy Australia.
“Ya no tenemos que esperar a que un asteroide o cometa llegue a la Tierra para entender sus historias”, dijo Losurdo. “Puedes construir entornos análogos en el laboratorio y aplicar ingeniería inversa a su estructura usando las huellas infrarrojas”.
Fuentes
[1] University of Sydney. “A tiny universe in a bottle reveals clues to the origins of life.” ScienceDaily, 19 de julio de 2026. https://www.sciencedaily.com/releases/2026/07/260718010156.htm
[2] Losurdo, L., McKenzie, D. R., et al. “Laboratory synthesis of cosmic dust analogues and their infrared spectroscopic characterization.” The Astrophysical Journal, 2026; 997(2): 335. DOI: 10.3847/1538-4357/ae2bfe
Traducido por Alessandra