Encuentran las esquivas "bucky-bolas" en el espacio

Ilustración artística de las bucky-bolas que detectó Spitzer.

Los astrónomos que usan el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA han descubierto moléculas de carbono, conocidas como "bucky-bolas" (buckyballs, en inglés), en el espacio por primera vez. Las bucky-bolas son moléculas en forma de balón de fútbol que se observaron por primera vez en un laboratorio hace 25 años.

Son llamadas así por su parecido con las cúpulas geodésicas del arquitecto Buckminster Fuller, que tienen círculos entrelazados en la superficie de una esfera parcial. Se pensaba que las bucky-bolas flotaban por el espacio, pero habían evitado su detección hasta ahora.

"Encontramos lo que ahora son las moléculas más grandes conocidas en el espacio", dijo el astrónomo Jan Cami de la Universidad de Ontario Occidental en Canadá, y el 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 ocurren en el espacio". Cami es el autor de un artículo sobre el descubrimiento que apareció on-line en la edición del jueves de la revista Science.

Las bucky-bolas están hechas de 60 átomos de carbono ordenados en estructuras esféricas tridimensionales. Sus patrones alternativos de hexágonos y pentágonos encajan con un típico balón de fútbol blanco y negro. El equipo de investigación también encontró a los parientes alargados de las bucky-bolas, conocidos como C₇₀, por primera vez en el espacio. Estas moléculas constan de 70 átomos de carbono y tienen forma de una 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 buckybolas se encontraron dentro de esas nubes, tal vez reflejando una etapa corta en la vida de la estrella, cuando se desprende de grandes cantidades de material rico en carbono. Los astrónomos usaron el instrumento de espectroscopía de Spitzer para analizar la luz infrarroja de la nebulosa planetaria y ver la forma espectral de las bucky-bolas. Estas moléculas están aproximadamente a temperatura ambiente, la temperatura ideal para emitir patrones distintivos de luz infrarroja que Spitzer puede detectar. De acuerdo con Cami, Spitzer miró al lugar adecuado en el momento adecuado. Dentro de un siglo, las bucky-bolas podrían estar demasiado frías para ser detectadas.

Los datos de Spitzer se compararon con datos de mediciones de laboratorio de las mismas moléculas y mostraron un encaje perfecto.

"No planeamos descubrir esto", dijo Cami. "Pero cuando vimos estas fantásticas firmas 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 bucky-bolas, 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 ropa 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, administración de fármacos y tecnologías de superconducción.

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

Anteriores búsquedas de buckybolas en el espacio, en particular alrededor de estrellas ricas en carbono, no tuvieron éxito. Hace 15 años se presentó un caso prometedor para su presencia en las tenues nubes entre estrellas, por medio de 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 bucky-bolas en un tipo de objeto distinto, pero las firmas espectrales que observaron estaban contaminadas en parte por otras sustancias químicas.

Video (en inglés) sobre las bucky-bolas: http://www.youtube.com/watch?v=7q47nuOI0vU

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