Albert Rimola obtiene una ayuda Consolidator Grant

El Universo es un entorno químicamente rico, que contiene desde la molécula más simple, el hidrógeno (H2), hasta moléculas orgánicas complejas (astronómicamente hablando), como los aminoácidos. Las diferentes etapas evolutivas implicadas en la formación de un sistema solar/planetario parecido al nuestro llevan asociadas una evolución química, donde en cada etapa se forman progresivamente moléculas estructuralmente más complejas, que en última instancia está conectada con el origen de la vida. En este contexto de evolución química cósmica, hay actualmente un gran debate sobre el posible papel de los granos de polvo interestelar. Estos granos de polvo son partículas nano y microscópicas constituidas principalmente por silicatos recubiertos de hielos en cuyas superficies presumiblemente pueden tener lugar reacciones químicas claves. La química de los granos de polvo interestelar no se conoce con certeza. Tradicionalmente se ha estudiado mediante observaciones astronómicas, que se complementan con el uso de modelos numéricos y experimentos realizados en laboratorios terrestres. No obstante, esta aproximación interdisciplinaria presenta una serie de limitaciones severas que confluyen en la falta de información a nivel atómico, hecho que impide entender bien la actividad química de los granos de polvo, lo que a su vez provoca que no se conozca bien la historia química asociada en la formación de los sistemas solares y planetarios.

El objetivo general del proyecto QUANTUMGRAIN es desvelar definitivamente la química de los granos de polvo interestelar: desde sus particularidades estructurales, las reacciones en las que es imprescindible su presencia, hasta saber exactamente cuál es su papel en estas reacciones. Esto se hará mediante simulaciones computacionales que combinan técnicas sofisticadas de modelización molecular con métodos avanzados de la química cuántica, y que requieren el uso de supercomputadores. El punto clave de estas simulaciones radica en que permitirán hacer de forma inédita un zoom virtual a escala atómica de los procesos químicos que tienen lugar en las superficies de los granos en la formación de moléculas, proporcionando de este modo información única y sin precedentes de estos procesos. Esta información será de gran utilidad para dar respuesta a una serie de aspectos fundamentales que mantiene desconcertada a la comunidad astroquímica desde hace décadas, como por ejemplo cuáles son las principales reacciones que requieren de la presencia de los granos de polvo y por qué.

Albert Rimola es licenciado en Química (2002, UAB) y doctor en Química Teórica y Computacional (2007, UAB). Entre 2007 y 2009 realizó una estancia post-doctoral en la Universidad de Turín y en 2010 se reincorporó al Departamento de Química de la UAB. Actualmente, es investigador Ramón y Cajal en el mismo Departamento desde el 2017. Su investigación se centra en el uso de la Química Computacional para estudiar procesos relacionados con la evolución química primordial en contextos astroquímicos y de química prebiótica, en la que las superficies sólidas tienen un papel relevante. Ha publicado alrededor de 85 trabajos científicos en revistas y libros internacionales y ha liderado varios proyectos financiados. Actualmente es el responsable de la UAB de un proyecto europeo ITN-MSCA iniciado en 2019, también relacionado con la astroquímica.

Albert Rimola desarrollará el proyecto QUANTUMGRAIN, para el que le han concedido casi dos millones de euros, durante los próximos cinco años.