James Webb detecta una “fábrica” de moléculas orgánicas en el corazón oculto de una galaxia ultraluminosa en el infrarrojo

Una investigación internacional liderada por científicos del Centro de Astrobiología (CAB-CSIC-INTA), en colaboración con la Universidad de Oxford, la Universidad de Alcalá y otros centros europeos, ha revelado un inventario extraordinariamente rico de moléculas orgánicas simples en el núcleo profundamente oculto de la galaxia IRAS 07251–0248 gracias a observaciones infrarrojas realizadas con el Telescopio Espacial James Webb (JWST). El estudio se publica en Nature Astronomy y ofrece nuevas claves sobre cómo se forman y procesan compuestos carbonados en ambientes galácticos extremos.

La imagen corresponde a la galaxia IRAS07251-0248 capturada con el instrumento NIRCam del Telescopio Espacial James Webb en longitudes de onda del espectro infrarrojo: 2 μm (micrómetros) (Azul), 2.77 μm (Verde) and 3.56 μm (Rojo) . (Créditos: Space Telescope Science Institute/NASA)

La galaxia IRAS 07251–0248, clasificada como una galaxia ultraluminosa en el infrarrojo, alberga un núcleo activo y densamente oculto por vastas cantidades de polvo y gas. Esa capa de material absorbe gran parte de la radiación emitida por el agujero negro supermasivo central, haciendo casi imposible su estudio con telescopios ópticos tradicionales. Sin embargo, las capacidades infrarrojas de JWST —especialmente a través de los instrumentos NIRSpec y MIRI en longitudes de onda de 3 a 28 micrones— han permitido penetrar ese “velo” y revelar su rica química interna.

Los investigadores identificaron una gran variedad de moléculas orgánicas simples, incluidas:

  • benceno (C₆H₆)
  • metano (CH₄)
  • acetileno (C₂H₂)
  • diacetileno (C₄H₂)
  • triacetileno (C₆H₂)
  • el radical metilo (CH₃) — observado por primera vez fuera de la Vía Láctea

Además de estos compuestos en fase gaseosa, las mediciones revelaron abundantes granos de carbono y hielos de agua sólida, así como otras formas de materia molecular compleja. La presencia de estas sustancias en un núcleo galáctico tan extremo desafía las predicciones de los modelos teóricos actuales de química cósmica.

Espectro infrarrojo cercano y medio del JWST del núcleo oriental de la galaxia IRAS 07251−0248. Se indican las principales bandas moleculares en fase gaseosa detectadas en esta fuente: CO, CO₂, H₂O, HCN, CH₂ y C₂H₂. Las líneas verticales punteadas verdes corresponden a las bandas de HAP claramente detectadas en IRAS 07251−0248. Las regiones sombreadas superiores representan la extensión típica de las características de hielo y polvo. (Créditos: García-Bernete, I. et al., 2026)

Según los autores, las abundancias observadas son mucho más altas de lo esperado si solo se consideran procesos térmicos o turbulencia de gas. En cambio, los resultados apuntan a que los rayos cósmicos, extremadamente abundantes en estos entornos, podrían estar fragmentando moléculas complejas como los hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs) y granos carbonáceos, liberando así las moléculas simples detectadas en el gas circundante.

Este escenario también se ve reforzado por una correlación observada entre la abundancia de hidrocarburos y la intensidad de ionización por rayos cósmicos en galaxias similares, lo que sugiere que estos núcleos ocultos podrían actuar como “fábricas” de moléculas orgánicas que contribuyen a la evolución química de las galaxias.

Si bien las moléculas simples detectadas no son componentes de células vivas por sí mismas, son pasos fundamentales en la química prebiótica, es decir, en las rutas potencialmente precursoras de moléculas biológicamente relevantes como aminoácidos o nucleótidos. Esto convierte a IRAS 07251–0248 en un laboratorio natural para estudiar cómo se forman y procesan los compuestos orgánicos incluso en ambientes extremos y ocultos a la vista.

Además, los resultados demuestran una vez más el potencial del JWST para explorar regiones del universo que antes estaban fuera del alcance, abriendo nuevas ventanas para estudiar la química y evolución de núcleos galácticos densamente oscurecidos.

https://es.khanacademy.org/science/organic-chemistry/spectroscopy-jay/infrared-spectroscopy-theory/v/introduction-to-infrared-spectroscopy


Referencias

1.- García-Bernete, I., Pereira-Santaella, M., González-Alfonso, E. et al. Abundant hydrocarbons in a buried galactic nucleus with signs of carbonaceous grain and polycyclic aromatic hydrocarbon processing. Nat Astron (2026). https://doi.org/10.1038/s41550-025-02750-0

2.- [Arxiv] García-Bernete, I., Pereira-Santaella, M., González-Alfonso, E. et al. 2026. Abundant hydrocarbons in a buried galactic nucleus with signs of carbonaceous grain and polycyclic aromatic hydrocarbon processing. https://arxiv.org/abs/2602.04967v1

3.- Portal Eurekalert!. 2026. James Webb Space Telescope reveals an exceptional richness of organic molecules in one of the most infrared luminous galaxies in the local Universe. Disponible en: https://www.eurekalert.org/news-releases/1115498