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    Hubble encuentra diminutos balones de fútbol eléctricos en el espacio, ayuda a resolver el misterio interestelar

    El concepto de un artista que representa la presencia de buckyballs en el espacio. Buckyballs, que constan de 60 átomos de carbono dispuestos como balones de fútbol, han sido detectados en el espacio antes por científicos que utilizan el telescopio espacial Spitzer de la NASA. El nuevo resultado es la primera vez que se encuentra una versión cargada eléctricamente (ionizada) en el medio interestelar. Crédito:NASA / JPL-Caltech

    Los científicos que utilizan el telescopio espacial Hubble de la NASA han confirmado la presencia de moléculas cargadas eléctricamente en el espacio con forma de balones de fútbol. arrojando luz sobre el contenido misterioso del medio interestelar (ISM), el gas y el polvo que llena el espacio interestelar.

    Dado que las estrellas y los planetas se forman a partir del colapso de nubes de gas y polvo en el espacio, "El ISM difuso puede considerarse como el punto de partida de los procesos químicos que finalmente dan lugar a los planetas y la vida, "dijo Martin Cordiner de la Universidad Católica de América, Washington. "La identificación completa de su contenido proporciona información sobre los ingredientes disponibles para crear estrellas y planetas". Cordiner, que está estacionado en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, es el autor principal de un artículo sobre esta investigación publicado el 22 de abril en el Cartas de revistas astrofísicas .

    Las moléculas identificadas por Cordiner y su equipo son una forma de carbono llamada "Buckminsterfullereno, "también conocido como" Buckyballs, "que consta de 60 átomos de carbono (C 60 ) dispuestas en una esfera hueca. C 60 se ha encontrado en algunos casos raros en la Tierra en rocas y minerales, y también puede convertirse en hollín de combustión a alta temperatura.

    C 60 se ha visto en el espacio antes. Sin embargo, esta es la primera vez que se ha confirmado la presencia de una versión cargada eléctricamente (ionizada) en el ISM difuso. La C 60 se ioniza cuando la luz ultravioleta de las estrellas arranca un electrón de la molécula, dando la C 60 una carga positiva (C 60 + ). "El ISM difuso se consideró históricamente como un entorno demasiado duro y tenue para que ocurriera una abundancia apreciable de moléculas grandes, "dijo Cordiner." Antes de la detección de C 60 , las moléculas más grandes conocidas en el espacio tenían solo 12 átomos de tamaño. Nuestra confirmación de C 60 + muestra cuán compleja puede llegar a ser la astroquímica, incluso en la densidad más baja, entornos más fuertemente irradiados por rayos ultravioleta en la Galaxia ".

    La vida tal como la conocemos se basa en moléculas que contienen carbono, y este descubrimiento muestra que las moléculas de carbono complejas pueden formarse y sobrevivir en el duro entorno del espacio interestelar. "En algunas formas, la vida puede considerarse como lo último en complejidad química, "dijo Cordiner." La presencia de C 60 demuestra inequívocamente un alto nivel de complejidad química intrínseca a los entornos espaciales, y apunta hacia una gran probabilidad de otros extremadamente complejos, moléculas portadoras de carbono que surgen espontáneamente en el espacio ".

    La mayor parte del ISM es hidrógeno y helio, pero está enriquecido con muchos compuestos que no han sido identificados. Dado que el espacio interestelar es tan remoto, Los científicos estudian cómo afecta la luz de estrellas distantes para identificar su contenido. Mientras la luz de las estrellas atraviesa el espacio, Los elementos y compuestos del ISM absorben y bloquean ciertos colores (longitudes de onda) de la luz. Cuando los científicos analizan la luz de las estrellas separándola en los colores que la componen (espectro), los colores que han sido absorbidos aparecen tenues o están ausentes. Cada elemento o compuesto tiene un patrón de absorción único que actúa como una huella dactilar que permite identificarlo. Sin embargo, algunos patrones de absorción del ISM cubren una gama más amplia de colores, que parecen diferentes de cualquier átomo o molécula conocida en la Tierra. Estos patrones de absorción se denominan bandas interestelares difusas (DIB). Su identidad ha sido un misterio desde que fueron descubiertos por Mary Lea Heger, quien publicó observaciones de los dos primeros DIB en 1922.

    Se puede asignar un DIB al encontrar una coincidencia precisa con la huella dactilar de absorción de una sustancia en el laboratorio. Sin embargo, hay millones de estructuras moleculares diferentes para probar, por lo que se necesitarían muchas vidas para probarlos todos.

    "Hoy dia, se conocen más de 400 DIB, pero (aparte de los pocos atribuidos recientemente a C 60 + ), ninguno ha sido identificado de manera concluyente, "dijo Cordiner." Juntos, la aparición de los DIB indica la presencia de una gran cantidad de moléculas ricas en carbono en el espacio, algunos de los cuales pueden eventualmente participar en la química que da origen a la vida. Sin embargo, la composición y características de este material permanecerán desconocidas hasta que se asignen los DIB restantes ".

    Décadas de estudios de laboratorio no han logrado encontrar una coincidencia precisa con ningún DIB hasta que el trabajo en C 60 + . En el nuevo trabajo el equipo pudo hacer coincidir el patrón de absorción visto desde C60 + en el laboratorio con el de las observaciones del Hubble del ISM, confirmando la asignación recientemente reclamada por un equipo de la Universidad de Basilea, Suiza, cuyos estudios de laboratorio proporcionaron la C requerida 60 + datos de comparación. El gran problema para detectar C 60 + usando convencional, telescopios terrestres, es que el vapor de agua atmosférico bloquea la vista de la C 60 + patrón de absorción. Sin embargo, orbitando sobre la mayor parte de la atmósfera en el espacio, el telescopio Hubble tiene un claro, vista despejada. Sin embargo, todavía tenían que empujar al Hubble mucho más allá de sus límites de sensibilidad habituales para tener la posibilidad de detectar las débiles huellas dactilares de C 60 + .

    Las estrellas observadas eran todas supergigantes azules, ubicado en el plano de nuestra galaxia, la vía Láctea. El material interestelar de la Vía Láctea se encuentra principalmente en un disco relativamente plano, por lo que las líneas de visión hacia las estrellas en el plano galáctico atraviesan las mayores cantidades de materia interestelar, y por lo tanto muestran las características de absorción más fuertes debido a las moléculas interestelares.

    La detección de C 60 + en el ISM difuso respalda las expectativas del equipo de que Las moléculas portadoras de carbono son candidatas probables para explicar muchas de las restantes, DIB no identificados. Esto sugiere que los esfuerzos de laboratorio futuros miden los patrones de absorción de compuestos relacionados con C60 +, para ayudar a identificar algunos de los DIB restantes.

    El equipo busca detectar C 60 + en más entornos para ver cuán extendidas están las buckyballs en el Universo. Según Cordiner, en base a sus observaciones hasta ahora, parece que C 60 + está muy extendido en la galaxia.


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