Buckybolas (moléculas de carbono) halladas finalmente en el espacio


Utilizando el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA, un grupo de astrónomos ha descubierto moléculas de carbono (conocidas como “buckybolas”) por primera vez en el espacio. Las buckybolas son moléculas de forma similar a pelotas de fútbol que fueron observadas por primera vez en laboratorio hace 25 años.

Se llaman así por su parecido con las cúpulas geodésicas del arquitecto Buckminster Fuller, que tienen círculos entrelazados en la superficie, formando esferas parciales. Se pensaba que flotaban en el espacio, pero no habían sido descubiertas hasta ahora.

“Hemos encontrado lo que hasta ahora son las moléculas más grandes que se conocen en el espacio”, dijo el astrónomo Jan Cami de la Universidad de Western Ontario, Canadá, y del Instituto SETI en Mountain View, California, “Estamos particularmente emocionados porque tienen propiedades únicas que las hacen actores importantes en todo tipo de procesos físicos y químicos que ocurren en el espacio “. Cami ha escrito un artículo sobre el descubrimiento que aparecerá online en la revista Science.

Las Buckybolas están compuestas de 60 átomos de carbono dispuestos en tres dimensiones de estructuras esféricas. Sus patrones alternativos de hexágonos y pentágonos coinciden con un balón de fútbol. El equipo de investigación también encontró que el pariente más alargado de la familia de estás moléculas, conocido como C 70 , ha sido hallado por primera vez en el espacio.

Estas moléculas están compuestas por 70 átomos de carbono y su forma es similar a una pelota de rugby ovalada. Ambos tipos de moléculas pertenecen a una clase conocida oficialmente como buckminsterfullerenos, o fulerenos. El equipo de Cami encontró inesperadamente las bolas de carbono en una nebulosa planetaria llamada Tc 1. Las nebulosas planetarias son los restos de estrellas, como el sol, que se despojan de sus capas exteriores de gas y polvo a medida que envejecen. Una estrella compacta, caliente, del tipo enana blanca, en el centro de la nebulosa se ilumina y calienta las nubes de material de las que se ha desprendido.

Las buckybolas se encontraron en estas nubes, quizá reflejando una corta etapa en la vida de la estrella, cuando se desprendió de una nube de material rico en carbono. Los astrónomos usaron el instrumento de espectroscopia del Spitzer para analizar la luz infrarroja de la nebulosa planetaria y ver las firmas espectrales de las buckybolas. Estas moléculas están a temperatura ambiente aproximadamente; la temperatura ideal para emitir distintos patrones de luz infrarroja que el Spitzer puede detectar.

De acuerdo con Cami, el Spitzer miró en el lugar correcto en el momento adecuado. Dentro de un siglo, las buckybolas podrían estar demasiado frías para ser detectadas. Los datos del Spitzer se compararon con los datos de mediciones de laboratorio de las mismas moléculas y mostraron una combinación perfecta.

“No planeamos este descubrimiento“, dijo Cami. “Pero cuando vimos estas firmas espectrales, supimos de inmediato que habíamos encontrado uno de las moléculas más buscadas.” 

En 1970, el profesor japonés Eiji Osawa predijo la existencia de buckybolas, pero no se observaron hasta experimentos de laboratorio en 1985. Los investigadores simularon condiciones en atmósferas de envejecimiento, ricas en carbono como las estrellas gigantes, en la que  cadenas de carbono se habían detectado. Sorprendentemente, estos experimentos dieron como resultado la formación de grandes cantidades de buckminsterfullerenes.

Las moléculas se han encontrado desde entonces en la Tierra en el hollín de velas, capas de rocas y meteoritos. El estudio de los fullerenos y sus familiares se ha convertido en un campo floreciente de investigación debido a la fuerza de estas moléculas únicas y químicamente excepcionales con interesantes propiedades físicas. Entre sus aplicaciones potenciales están usos militares, fármacos o tecnologías superconductoras.

Sir Harry Kroto, quien compartió el Premio Nobel de química en 1996 con Bob Curl y Smalley Rick por el descubrimiento de las buckybolas, dijo: “Este descubrimiento es la evidencia más emocionante y convincente de que  bolas huecas de cárbono, como ya he sospechado durante mucho tiempo, existen desde tiempo inmemorial en los oscuros recovecos de nuestra galaxia “. 

Búsquedas anteriores de buckybolas en el espacio, en particular alrededor de estrellas ricas en carbono, no habían tenido éxito. Un caso prometedor para su detección en nubes tenues entre las estrellas se presentó hace 15 años, con observaciones en longitudes de onda ópticas. Esta conclusión está en espera de la confirmación de los datos de laboratorio.

Más recientemente, otro equipo del Spitzer informó de  pruebas de buckybolas en un tipo diferente de objeto, pero las firmas espectrales que observaron fueron contaminados en parte por otras sustancias químicas.

Enlace original: NASA Telescope Finds Elusive Buckyballs in Space

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