Un team di ricercatori del Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE), in collaborazione con il Centro de Astrobiología (CAB) spagnolo, ha identificato per la prima volta nello spazio interstellare una molecola complessa contenente zolfo molto più grande di tutte quelle conosciute finora. Si tratta di 2.5‑cicloesadiene‑1‑tione (C₆H₆S), una molecola a sei atomi di carbonio disposti in un anello e con un atomo di zolfo, per un totale di 13 atomi.
Questa molecola è stata individuata nella nube molecolare G+0.693–0.027, una regione di gas freddo vicino al centro della Via Lattea, a circa 27 000 anni luce da noi. La nube, priva di stelle formate al suo interno, è un laboratorio naturale dove avvengono reazioni chimiche estremamente precoci nella storia della materia interstellare.
Aver rilevato C₆H₆S rappresenta un passo importante per spiegare come la chimica dello spazio possa preparare gli elementi di base necessari alla comparsa della vita, molto prima della formazione di stelle e pianeti. Finora, infatti, nello spazio erano state trovate solo molecole contenenti zolfo con al massimo sei atomi totali. Composti più complessi, invece, si erano rivelati difficili da identificare.
Secondo gli scienziati, è probabile che nello spazio ci siano già molte altre molecole contenenti zolfo ancora più complesse. Finora non sono state identificate perché mancavano i dati necessari per riconoscerle nei segnali radio provenienti dal cosmo.
Un ponte tra la chimica di laboratorio e l’Universo
Per arrivare alla scoperta, i ricercatori hanno prima sintetizzato la molecola in laboratorio. Partendo da tiofenolo (C₆H₅SH), un composto liquido contenente zolfo con un caratteristico odore pungente, è stata applicata una scarica elettrica da 1 000 volt che ha spezzato e ricombinato i legami chimici formando numerose specie, tra cui C₆H₆S.
Con uno spettrometro di propria costruzione, gli scienziati hanno misurato con grande precisione le frequenze radio emesse dalla molecola durante la rotazione: una “impronta digitale” radio unica, con oltre sette cifre significative. Questo modello spettrale è stato poi confrontato con i dati astronomici.
I dati osservativi provenivano da una vasta survey radio guidata dal CAB, raccolti con i radiotelescopi IRAM da 30 metri e Yebes da 40 metri in Spagna. Collegando la firma spettrale del laboratorio con i segnali osservati nella nube G+0.693–0.027, il team ha potuto confermare la presenza di C₆H₆S nello spazio.
Questo tipo di approccio mostra quanto sia importante unire esperimenti in laboratorio e osservazioni dallo spazio. Così, infatti, possiamo scoprire nuove molecole nel cosmo, alcune delle quali potrebbero essere importanti per capire come ha avuto inizio la vita.
Le implicazioni per l’astrochimica e l’origine prebiotica
La presenza di una molecola complessa contenente zolfo in una nube molecolare giovane e fredda suggerisce che la chimica precursore della vita cominci prima ancora che si formino stelle o sistemi planetari. La nube G+0.693–0.027 è infatti considerata un ambiente “primitivo”: qui, le condizioni sono simili a quelle in cui la nostra stessa nube solare primordiale avrebbe potuto evolvere miliardi di anni fa.
Lo zolfo, elemento fondamentale per la vita sulla Terra grazie al suo ruolo nelle proteine e negli enzimi, era stato finora difficile da rintracciare in forma molecolare complessa nello spazio. La scoperta di C₆H₆S aiuta quindi a colmare questa lacuna. E apre la strada alla ricerca di altre molecole di zolfo sempre più complesse.
Questa scoperta, inoltre, rafforza anche l’idea che alcune delle basi chimiche che sono arrivate nel Sistema Solare primordiale, e che hanno contribuito alla chimica prebiotica terrestre, potrebbero avere origine interstellare, trasportate da polvere, meteoriti e comete.
I risultati sono stati pubblicati in uno studio sulla rivista Nature Astronomy, reperibile qui.
