Los científicos que usan 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 los misteriosos contenidos 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 para los procesos químicos que finalmente dan lugar a planetas y vida", dijo Martin Cordiner, de la Universidad Católica deEstados Unidos, Washington. "Identificar completamente 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 en abril.22 en el Letras del diario astrofísico .
Las moléculas identificadas por Cordiner y su equipo son una forma de carbono llamada "Buckminsterfullerene", también conocida como "Buckyballs", que consta de 60 átomos de carbono C60 dispuestos en una esfera hueca. C60 se ha encontrado en algunos casos rarosen la Tierra en rocas y minerales, y también puede aparecer en hollín de combustión a alta temperatura.
C60 se ha visto en el espacio antes. Sin embargo, esta es la primera vez que se confirma que una versión cargada eléctricamente ionizada está presente en el ISM difuso. El C60 se ioniza cuando la luz ultravioleta de las estrellas arranca un electrón delmolécula, dando al C60 una carga positiva C60 +. "Históricamente, el ISM difuso se consideraba un entorno demasiado duro y tenue para que se produjeran cantidades apreciables de moléculas grandes", dijo Cordiner. "Antes de la detección de C60, las moléculas más grandes conocidasen el espacio tenían solo 12 átomos de tamaño. Nuestra confirmación de C60 + muestra cuán compleja puede ser la astroquímica, incluso en la densidad más baja, en los ambientes 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 ambiente hostil del espacio interestelar ". De alguna manera, la vida puede considerarse como lo último en complejidad química", dijo Cordiner." La presencia de C60 demuestra inequívocamente un alto nivel de complejidad química intrínseca a los entornos espaciales, y apunta a una gran probabilidad de que otras moléculas extremadamente complejas que contienen carbono surjan 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. A medida que la luz de las estrellas atraviesaespacio, elementos y compuestos en el ISM absorben y bloquean ciertos colores longitudes de onda de la luz. Cuando los científicos analizan la luz de las estrellas separándola en sus colores componentes espectro, los colores que han sido absorbidos parecen tenues o están ausentes.El compuesto tiene un patrón de absorción único que actúa como una huella digital que permite su identificación. 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 DifusosBandas interestelares 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 digital de absorción de una sustancia en el laboratorio. Sin embargo, hay millones de estructuras moleculares diferentes para probar, por lo que tomaría muchas vidas probarlas todas.
"Hoy se conocen más de 400 DIB, pero aparte de los pocos recientemente atribuidos a C60 +, ninguno ha sido identificado de manera concluyente", dijo Cordiner. "Juntos, la aparición de los DIB indica la presencia de una gran cantidad demoléculas ricas en carbono en el espacio, algunas de las cuales eventualmente pueden participar en la química que da 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 podido encontrar una coincidencia precisa con ningún DIB hasta el trabajo en C60 +. En el nuevo trabajo, el equipo pudo hacer coincidir el patrón de absorción visto desde C60 + en el laboratorio con el de las observaciones de Hubble del ISM, confirmando la asignación recientemente reclamada por un equipo de la Universidad de Basilea, Suiza, cuyos estudios de laboratorio proporcionaron los datos de comparación C60 + requeridos. El gran problema para detectar C60 + usando telescopios convencionales basados en tierra, es que el vapor de agua atmosférico bloquea la visión delPatrón de absorción C60 +. Sin embargo, orbitando sobre la mayor parte de la atmósfera en el espacio, el telescopio Hubble tiene una visión clara y sin obstáculos. Sin embargo, todavía tuvieron que empujar al Hubble más allá de sus límites de sensibilidad habituales para tener la posibilidad de detectar las débiles huellas digitales de C60 +.
Las estrellas observadas eran todas supergigantes azules, ubicadas 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 a las estrellas en el plano galáctico atraviesan las mayores cantidadesde materia interestelar y, por lo tanto, muestran las características de absorción más fuertes debido a las moléculas interestelares.
La detección de C60 + en el ISM difuso respalda las expectativas del equipo de que las moléculas muy grandes que contienen carbono son probablemente candidatas para explicar muchos de los DIB restantes no identificados. Esto sugiere que los esfuerzos futuros de laboratorio miden los patrones de absorción de compuestos relacionados con C60 +, para ayudar a identificar algunos de los DIB restantes.
El equipo está buscando detectar C60 + en más entornos para ver cuán extendidas están las buckyballs en el Universo. Según Cordiner, según sus observaciones hasta ahora, parece que C60 + está muy extendido en la Galaxia.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NASA / Centro de vuelo espacial Goddard . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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