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¿Se ha detectado grafeno en el espacio?
12 Agosto.- Un equipo de astrónomos, usando el Telescopio Espacial Spitzer, ha informado de la primera detección extragaláctica de la molécula C 70 de fullereno, y la posible detección de plano C 24 ("un trozo de grafeno") en el espacio. Letizia Stanghellini Shaw y Richard, los miembros del equipo en el Observatorio Astronómico Óptico Nacional en Tucson, Arizona, describe cómo los choques de las colisiones impulsados por los vientos de las estrellas viejas en las nebulosas planetarias podrían ser responsables de la formación de los fullerenos (C 60 y C 70 ) y el grafeno (plano C 24 ). El equipo está dirigido por Domingo Aníbal García Hernández, del Instituto de Astrofísica de Canarias, en España e incluye a astrónomos internacionales y bioquímicos.
Impresión artística de los grafenos (C24) y fullerenos que se encuentran en una nebulosa planetaria. La detección de grafenos y fullerenos alrededor de estrellas viejas tan comunes como nuestro Sol, sugiere que estas moléculas y otras formas alotrópicas del carbono pueden estar extendidas en el espacio.
Las nebulosas planetarias se originan de las estrellas similares a nuestro Sol que han llegado al final de sus vidas y están arrojando restos de gas al espacio. En este caso, las nebulosas planetarias se encuentran en las Nubes de Magallanes, dos galaxias satélite de nuestra Vía Láctea, que se ven mejor desde el hemisferio sur. A la distancia de las Nubes de Magallanes, las nebulosas planetarias aparecen como pequeñas manchas borrosas. Sin embargo, a diferencia de las planetarias en nuestra galaxia, la Vía Láctea, cuyas distancias son muy inciertas, la distancia a las planetarias en las Nubes de Magallanes se puede determinar mejor que en un 5%. Con distancias tan precisas, el equipo de investigación determina la luminosidad real de las estrellas, y confirmó que los objetos son de hecho las nebulosas planetarias y no algún otro objeto en el zoo astrofísico.
Los fulerenos o fullerenos, son conocidos en el trabajo de laboratorio en la Tierra, y tienen muchas propiedades interesantes e importantes. Los fullerenos formados por átomos de carbono están dispuestos en una esfera tridimensional similar a las cúpulas geodésicas que Buckminster Fuller popularizó. El C 70 de los fullerenos se
puede comparar con un balón de rugby, mientras que C 60 se compara con una pelota de fútbol. Ambas moléculas se han detectado en la muestra. El grafeno (plano C 24 ) es una lámina plana de átomos de carbono, un átomo de espesor, que tiene una fuerza extraordinaria, la conductividad, la elasticidad y la delgadez. Citada como la más delgada sustancia conocida; el grafeno fue sintetizado por primera vez en el laboratorio en el 2004 por Geim y Novoselov para el que recibió en el 2010, el Premio Nobel de Física. "De ser confirmado con la espectroscopia de laboratorio - algo que es casi imposible con las técnicas actuales - sería la primera detección de grafeno en el espacio", dijo el miembro del equipo de García-Hernández.
El equipo ha propuesto que los fullerenos y el grafeno se forman a partir de la destrucción inducida por choque (gránulos de colisiones) de granos hidrogenados de carbono amorfo (HAC). Se esperan estas colisiones en los vientos estelares que emanan de las nebulosas planetarias, y este equipo considera que hay evidencias de fuertes vientos estelares en el espectro ultravioleta de estas estrellas. "Lo que es sorprendente es que la existencia de estas moléculas no depende de la temperatura estelar, sino en la fuerza de los golpes del viento", dice Stanghellini.
La Nebulosa de planetaria SMP48 de la Gran Nube de Magallanes, uno de los sistemas estelares en el presente estudio. La razón del nombre "nebulosa planetaria" es obvio a partir de esta imagen de una nebulosa planetaria, que es mucho más débil y más lejana que las primeras vistas en nuestra galaxia.
La Pequeña Nube de Magallanes es particularmente pobre en metales (cualquier elemento, además de hidrógeno y helio, en el lenguaje de los astrónomos ), pero este tipo de ambiente favorece la evolución de las nebulosas planetarias ricas en carbono, que resultan ser un lugar propicio para las moléculas de carbono complejas. El reto ha sido extraer las pruebas de grafeno (plano C 24 ) a partir de los datos de Spitzer. "El Telescopio Espacial Spitzer ha sido increíblemente importante para el estudio de las complejas moléculas orgánicas en entornos estelares ", dice Stanghellini. "Ahora estamos en la etapa de que no sólo detectamos fullerenos y otras moléculas, si no que comenzamos a comprender cómo se forman y evolucionan las estrellas. "Shaw agrega:" Estamos planeando con una base de seguimiento en tierra a través del sistema de telescopios de NOAO. Esperamos encontrar otras moléculas en las nebulosas planetarias, donde se ha detectado fullereno para poner a prueba algunos de los procesos físicos que podrían ayudarnos a entender la bioquímica de la vida. "
La imagen que acompaña incluye la concepción de un artista de estas moléculas superpuestas sobre la Nebulosa de la Hélice bien conocida. La imagen más pequeña muestra uno de los objetos de este estudio en el que el fullereno se ha detectado en la Gran Nube de Magallanes (SMP 48, del catálogo por Sanduleak, MacConnell, y Felipe) El nombre " nebulosa planetaria "se aplicó a estos sistemas de estrellas, porque su caparazón de gas circundante los hacía parecer como los discos de Júpiter, Saturno y Urano, como fue observado en los telescopios del siglo 18. La razón de este nombre es obvio a partir de la imagen moderna.
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