De Hubble-ruimtetelescoop ontdekte onlangs nieuw bewijs van een bijzonder molecuul: kronkelige buckyballs, die astrofysici hebben geïntrigeerd sinds ze bijna tien jaar geleden in de ruimte werden ontdekt.
Deze supersize moleculen, ook wel Buckminsterfullerene genoemd, zijn gemaakt van 60 koolstofatomen die met elkaar zijn verbonden in vijfhoeken en zeshoeken om een holle bol te vormen. De vorm van deze structuren lijkt veel op een voetbal, of op de geodetische koepels die zijn ontworpen door de 20e-eeuwse architect Richard Buckminster Fuller (de inspiratie voor de naam van het molecuul).
Buckyballs werden voor het eerst in de ruimte gezien in de vorm van een gas in 2010 en vervolgens als deeltjes in 2012. En nu heeft Hubble het eerste bewijs gezien van geladen buckyballs die zich verstoppen in de dunne pluimen van gas en stof die tussen sterren drijven, bekend als het interstellaire medium, rapporteerden wetenschappers in een nieuwe studie.
Buckyballs - de grootste bekende moleculen in de ruimte - bestaan op aarde in vormen die synthetisch zijn gemaakt. Deze moleculaire reuzen verschijnen ook van nature, als een gas dat wordt uitgestoten door brandende kaarsen en als vaste stoffen in bepaalde soorten gesteente, meldde NASA eerder.
Buckyballs wiebelen en schudden ook "zoals jello", met 174 verschillende vibratiepatronen, volgens NASA.
Eerdere waarnemingen van buckyballs in de ruimte met de Spitzer-ruimtetelescoop hebben de moleculen geïdentificeerd in verschillende kosmische omgevingen en in hoeveelheden die vergelijkbaar zijn met de massa van 10.000 Mount Everests.
Op drift in de ruimte
De nieuwe studie, online gepubliceerd op 22 april in The Astrophysical Journal Letters, beschrijft hoe wetenschappers zich tussen 2016 en 1018 tot Hubble-waarnemingen wendden om meer te weten te komen over buckyballs. Hubble legde lichtbanden vast die door 11 sterren werden uitgezonden; de onderzoekers scanden vervolgens de spectra - veel golflengten van energie die door de sterren worden geproduceerd - terwijl het sterlicht door de diffuse wolken van het interstellaire medium ging. Een nieuwe scantechniek genaamd Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) produceerde een hogere signaal-ruisverhouding in de spectra dan Hubble gewoonlijk registreert, en biedt een duidelijker beeld van moleculen die mogelijk in de ruimte op de loer liggen, rapporteerden de auteurs van het onderzoek.
De onderzoekers scanden lichtgolflengten van zeven sterren die rood leken te zijn vanwege de diffusie door het interstellaire medium, en vier sterren die niet rood waren. In de spectra van de roodachtige sterren suggereerden lichtabsorptiesignalen dat buckyballs aanwezig waren in het interstellaire medium waar het sterrenlicht doorheen ging.
De wetenschappers noemden hun bevindingen "een sluitende bevestiging" van buckyballs in de ruimte tussen sterren, aldus de studie.
Hun ontdekking toont aan dat gebieden in de ruimte waar ultraviolette straling hoog is en materie dun is verspreid - zoals het interstellaire medium - veel grotere koolstofdragende moleculen kunnen ondersteunen dan eerder werd gedacht, rapporteerden de onderzoekers.
Toekomstige observaties van buckyballs, gecombineerd met laboratorium- en theoretische studies, zullen onthullen hoe deze ongebruikelijke moleculen met sterren en andere objecten in de ruimte interageren, en zouden deze moleculen kunnen ontdekken om te dienen "als sondes van interstellaire fysica en chemie", schreven de wetenschappers.
