Astrofísicos españoles hallan por primera vez en la historia CH₃ en una estrella evolucionada, y abren un nuevo camino para construir moléculas de carbono

Un equipo internacional liderado por astrofísicos del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y la Universidad de La Laguna (ULL) ha detectado por primera vez el radical metilo (CH₃) en una estrella evolucionada rica en carbono. El hallazgo llegó con el telescopio espacial James Webb (JWST), que observó una estrella moribunda de la Gran Nube de Magallanes.

El equipo encontró el CH₃ en cantidades muy superiores a las previstas. Según el estudio, publicado en septiembre de 2026 en la revista The Astrophysical Journal Letters, esa abundancia apunta a una nueva vía para fabricar moléculas de carbono más complejas a partir del benceno.

El estudio forma parte del proyecto internacional JWST Proto-PAH Project, que reúne a investigadores del IAC con equipos de Canadá, Estados Unidos y Europa.

¿Cómo detectaron los astrofísicos españoles el CH₃ en una estrella moribunda?

Según la Agencia SINC, el equipo utilizó MIRI, el instrumento de infrarrojo medio del James Webb, que observó la estrella SMP LMC 011 el 27 de mayo de 2025. En la luz captada, los investigadores identificaron varias absorciones propias del radical metilo y pudieron medir cuánto CH₃ rodea a la estrella.

El CH₃ está formado por un átomo de carbono, tres de hidrógeno y un electrón desapareado que lo vuelve extremadamente reactivo y efímero. Por su forma plana y simétrica, no emite señal en el rango de radio. Solo se identifica por una vibración en el infrarrojo medio que la atmósfera terrestre bloquea.

«El radical metilo es una de las moléculas más reactivas y de vida más corta que podemos buscar en el espacio, y apenas deja una huella que los telescopios puedan ver», explica Jialu Li, investigadora postdoctoral del IAC que ha liderado el estudio.

El Observatorio Espacial Infrarrojo (ISO, por sus siglas en inglés) logró la primera detección del CH₃ en dirección al centro de la Vía Láctea. Más tarde, el James Webb lo identificó en un disco protoplanetario y en el núcleo de otra galaxia. Sin embargo, el radical metilo nunca había aparecido en una estrella evolucionada rica en carbono.

Una estrella moribunda de la Gran Nube de Magallanes rica en benceno

SMP LMC 011 es una joven nebulosa planetaria de la Gran Nube de Magallanes. Un anillo denso y cálido de polvo oculta por completo a su estrella central. Las observaciones anteriores del telescopio espacial Spitzer ya habían revelado allí una química muy rica, con moléculas como el acetileno y, sobre todo, el benceno.

Este compuesto es el anillo aromático más simple y la unidad básica de los hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH, por sus siglas en inglés). SMP LMC 011 es uno de los dos únicos objetos de su tipo con benceno detectado y alberga la mayor cantidad conocida, con una proporción respecto al acetileno unas 20 veces mayor que la del otro caso, la nebulosa Westbrook.

¿Por qué hay tanto radical metilo alrededor de la estrella, según los investigadores del IAC?

La química habitual, en la que la luz ultravioleta rompe moléculas más simples como el metano, solo debería producir una cantidad modesta de metilo. Por eso, el equipo propone que la fuente adicional son los propios granos de polvo de la estrella, formados por un material con aspecto de hollín llamado carbono amorfo hidrogenado.

«La cantidad de metilo que medimos es demasiado alta para explicarla con la fotoquímica habitual en fase gaseosa», señala Domingo Aníbal García-Hernández, investigador del IAC y coautor del trabajo.

«La explicación más probable es que los granos de polvo de carbono estén siendo erosionados por la luz ultravioleta y/o por ondas de choque, devolviendo esta molécula al gas; de manera que el polvo no solo crece, sino que también puede descomponerse y alimentar la química», añade García-Hernández.

Normalmente, los científicos piensan que los PAH se forman en el gas y luego quedan atrapados en los granos de polvo. Este resultado sugiere que también ocurre lo contrario, ya que los granos pueden devolver al gas moléculas pequeñas y reactivas.

El nuevo camino para construir moléculas de carbono a partir del benceno

Los radicales metilo pueden unirse al benceno y a sus derivados. Las adiciones sucesivas de metilo transforman el benceno en tolueno, después en etilbenceno y, así, en compuestos aromáticos cada vez mayores.

El equipo buscó, además, etano, que se formaría si el metilo reaccionara consigo mismo, y no lo encontró. Esto indica que el CH₃ se canaliza hacia las reacciones de crecimiento de moléculas aromáticas.

«Las estrellas evolucionadas como esta se encuentran entre las principales fábricas de polvo de carbono y moléculas orgánicas complejas del Universo, la materia prima de futuras estrellas, planetas y, quizá, la vida», destaca Arturo Manchado, investigador del IAC y del CSIC y coautor.

«Nuestro resultado identifica el radical metilo como una pieza clave de ese proceso, y nos dice que los modelos químicos actuales deben actualizarse para incluir estas reacciones», agrega Manchado.

Según los autores, SMP LMC 011 es un objetivo único para buscar tolueno y etilbenceno en una estrella evolucionada. Sin embargo, su detección con el James Webb requiere antes nuevas mediciones de laboratorio o cálculos teóricos sobre cómo absorben la luz esas moléculas como gas.