Por primera vez encuentran las esquivas Buckyballs en el espacio

22 de julio de 2010

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NASA / JPL-Caltech

Astrónomos usando el telescopio espacial Spitzer, de la NASA, han descubierto moléculas de carbono, conocidas como buckyballs, en el espacio, por primera vez. Las buckyballs son moléculas con forma de pelota de fútbol que se observaron por primera vez, en el laboratorio, hace 25 años.

Recibieron su nombre porque recuerdan a las cúpulas geodésicas del arquitecto Buckminster Fuller, que tienen círculos entrelazados en la superficie de una esfera parcial. Las buckyblls se pensaba que flotaban por el espacio, pero, hasta ahora, habían eludido su detección.

“Encontramos las que son, ahora, las moléculas más grandes conocidas en el espacio”, dice el astrónomo Jan Cami, de la Universidad de Ontario Occidental, en Canadá, y del Instituto SETI, en Mountain View, California. “Estamos particularmente emocionados debido a que tienen propiedades únicas que las hacen importantes para todo tipo de procesos químicos y físicos que tienen lugar en el espacio”. Cami es el autor de un artículo sobre el descubrimiento que aparece en la edición online del 22 de julio de 2010, de la revista Science.

Las buckyballs están hechas de 60 átomos de carbono ordenados en estructuras esféricas tridimensionales. Sus patrones alternativos de hexágonos y pentágonos coinciden con una pelota de fútbol típica blanca y negra. El equipo de investigación también encontró los parientes alargados de las buckyballs, conocidos como C70, por primera vez en el espacio. Estas moléculas constan de 70 átomos de carbono y tienen forma de pelota de rugby. Ambos tipos de moléculas pertenecen a una clase oficialmente conocida como buckminsterfullerenos, o fullerenos.

El equipo de Cami encontró inesperadamente las bolas de carbono en una nebulosa planetaria conocida como Tc 1. Las nebulosas planetarias son restos de estrellas, como el Sol, que se desprendieron de sus capas exteriores de gas y polvo a medida que envejecían. Una estrella compacta y caliente, o enana blanca, en el centro de una nebulosa ilumina y calienta estas nubes de material del que se han despojado.

Las buckyballs se encontraron dentro de esas nubes, quizá reflejando una etapa corta en la vida de la estrella, cuando se desprendió de grandes cantidades de material rico en carbono. Los astrónomos usaron el espectroscopio de Spitzer para analizar la luz infrarroja de la nebulosa planetaria y ver la marca espectral de las buckyballs. Estas moléculas están aproximadamente a temperatura ambiente,  la temperatura ideal para emitir los patrones distintivos de luz infrarroja que Spitzer puede detectar. Según Cami, Spitzer apuntó al lugar adecuado en el momento preciso. Dentro de un siglo, las buckyballs podrían estar demasiado frías para ser detectadas.

Los datos de Spitzer se compararon con datos de medidas de laboratorio de las mismas moléculas y mostraron una coincidencia perfecta.

“No planeamos descubrir esto”, dice Cami. “Pero cuando vimos estas fantásticas marcas espectrales, supimos inmediatamente que estábamos viendo una de las moléculas más buscadas desde hace tiempo”.

En 1970, el profesor japonés Eiji Osawa predijo la existencia de las buckyballs, pero no se observaron en experimentos de laboratorio hasta 1985. Los investigadores simularon las condiciones en las atmósferas de estrellas gigantes viejas ricas en carbono, en las que se habían detectado cadenas de carbono. Sorprendentemente, estos experimentos dieron como resultado la formación de grandes cantidades de buckminsterfullerenos. Las moléculas se han encontrado desde entonces en la Tierra en las cenizas de velas, capas de roca y meteoritos.

El estudio de los fullerenos y sus parientes ha crecido hasta convertirse en un animado campo de investigación debido a la fuerza única de las moléculas y sus excepcionales propiedades físicas y químicas. Entre las potenciales aplicaciones están escudos, suministro de fármacos y tecnologías de superconductores.

Sir Harry Kroto, quien compartió el Premio Nobel de Química de 1996 junto a Bob Curl y Rick Smalley por el descubrimiento de las buckyballs, dijo: “Este apasionante avance proporciona pruebas sólidas que las buckyballs han existido, como he sospechado desde hace mucho, desde tiempos inmemoriales, en los oscuros rincones de nuestra galaxia”.

Búsquedas previas de buckyballs en el espacio, en particular alrededor de estrellas ricas en carbono, no tuvieron éxito. Se presentó, hace 15 años, un caso prometedor para su presencia en las tenues nubes entre estrellas, usando observaciones en longitudes de onda ópticas. El hallazgo está esperando confirmación de datos de laboratorio. Más recientemente, otro equipo de Spitzer informó de evidencias de buckyballs en un tipo de objeto distinto, pero las marcas espectrales que observaron estaban contaminadas, en parte, por otras sustancias químicas.

Más información en:

http://www.jpl.nasa.gov/

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