Investigadores
del IAC confirman la posible existencia de grandes moléculas de
fullerenos en el universo, las más complejas encontradas hasta el
momento.
El
hallazgo, que también aporta nuevas claves para desentrañar uno de los
fenómenos más enigmáticos en astrofísica, las bandas difusas
interestelares, se acaba de publicar en Astronomy and Astrophysics Letters.
Investigadores
del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) han hallado evidencia de
que la presencia de “cebollas de carbono” y otras grandes moléculas
derivadas de los fullerenos (una forma de carbono) podría ser
generalizada en el espacio. Se trata de las moléculas más complejas
observadas hasta el momento y su hallazgo tiene importantes
implicaciones para entender la físico-química circunestelar e
interestelar, así como los procesos moleculares en los últimos estados
de la evolución estelar.
Cebollas de carbono Crédito: Gabriel Pérez Díaz, Instituto de
Astrofísica de Canarias (Servicio MultiMedia). Imagen original de la
nebulosa NGC 7822
(José Francisco Hernández Cabrera – IAC)
El
estudio, que combina observaciones astronómicas y física teórica, ha
encontrado estas moléculas complejas en el entorno de dos nebulosas
planetarias ricas en el fullereno más común (C60), lo que
apunta a que su presencia puede ser más abundante de lo que se pensaba:
“Las nebulosas planetarias [estrellas de masa baja en la etapa final de
sus vidas] producen moléculas orgánicas que posteriormente expulsan al
espacio, por lo que son fundamentales para comprender los procesos
moleculares del medio interestelar en el que se forman estrellas y
planetas y entender los procesos de formación de moléculas precursoras
de la vida”, explica Aníbal García-Hernández, principal autor del
artículo.
Los
científicos habían especulado en el pasado con la idea de que los
fullerenos, que pueden actuar como jaulas para otras moléculas y átomos,
podrían haber llevado sustancias hasta la Tierra que habrían impulsado
el comienzo de la vida. Las evidencias de esta teoría proceden del hecho
de que los fullerenos C60 han sido encontrados en meteoritos portando
gases extraterrestres. Sin embargo, “todo esto son especulaciones”,
aclara García-Hernández.
El
trabajo aporta también nuevas claves para entender el origen y
composición de las bandas difusas interestelares (DIBs), uno de los
fenómenos más enigmáticos en astrofísica. Dispersas por todo el espacio,
las moléculas responsables de estas bandas atrapan parte de la luz
visible emitida por las estrellas, que llega a nosotros amortiguada. Al
estudiar el espectro óptico de las dos nebulosas planetarias, los
investigadores encontraron que dos de las DIBs conocidas se mostraban
especialmente intensas y que aparecía una nueva banda no conocida hasta
el momento.
Estas
observaciones concuerdan con estudios teóricos previos sobre fullerenos
grandes y complejos (cebollas de carbono o fullerenos multicapa como C60@C240 y C60@C240@C540)
y su hipotético comportamiento en el espacio: “estos fullerenos tan
complejos no se pueden estudiar en el laboratorio con las técnicas
actuales, por lo que nos hemos basado en cálculos teóricos disponibles
en la literatura y los hemos combinado con las observaciones
astronómicas. Y la evidencia concuerda”, explica García-Hernández. “Los
fullerenos en sus diversas manifestaciones (cebollas de carbono, cúmulos
de fullerenos, o incluso especies complejas formadas por fullerenos y
otras moléculas como hidrocarburos o átomos) podrían tener la clave para
resolver el misterio de los DIBs”, apostilla.
“El
siguiente paso es caracterizar todas las DIBs de estas nebulosas
planetarias, así como sintetizar y caracterizar nuevas moléculas basadas
en fullerenos y compararlas con los datos astronómicos”, añade Jairo
Díaz-Luis, cofirmante del estudio. “Desentrañar el secreto de las DIBs
nos permitiría entender de qué está compuesto el medio interestelar en
todos los rincones del Universo”, concluye.
Bandas difusas interestelares
Descubiertas
hace 90 años, las bandas difusas interestelares están presentes en
todas las direcciones del espacio (se conocen más de 400), son más
intensas en aquellas zonas con abundante polvo interestelar y se
caracterizan por atrapar parte de la luz visible emitida por las
estrellas. De hecho, sabemos que existen porque, al observar el espectro
lumínico visible emitido por una estrella, se detecta que ciertas
longitudes de onda nos llegan amortiguadas. Los investigadores deducen
entonces que algo se interpone entre la estrella y nosotros: las bandas
difusas, llamadas así porque generan unas bandas de absorción
características en las espectrografía de la estrella (algo así como su
huella dactilar).
Los
investigadores sólo pueden estudiar las DIBs y su composición de forma
indirecta: suponiendo, en función de experimentos de laboratorio y
cálculos teóricos, qué clase de moléculas podrían atrapar la luz de esa
forma determinada. Desde hace un tiempo se sospechaba que podrían estar
generadas por moléculas basadas en carbono. Las observaciones del IAC
confirman esta teoría y apuntan además a una clase especial de molécula
de carbono, los fullerenos complejos (cebollas de carbono o fullerenos
multicapa).Los resultados se presentarán además en el próximo congreso
de la Unión Astronómica Internacional sobre las bandas difusas
interestelares, que se celebra en Holanda el próximo mes de mayo.
Fuente: Ciencia Kanija - IAC
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