17/07/15

Piccoli palloni da calcio assorbono… **

Il titolo vuole far seguito a quello che avevo usato qualche anno fa, quando una molecola estremamente peculiare del carbonio era stata finalmente trovata nello spazio. Oggi sappiamo anche che cosa riesce a causare e non è cosa da poco. Per prima cosa leggiamoci l’articolo che avevo scritto nel 2010.

Piccoli palloni da calcio nello Spazio 

Dopo anni e anni di ricerca, finalmente le “buckyballs” sono state trovate nello Spazio. Esse sono le molecole più grandi finora rivelate e hanno la tipica forma del pallone da calcio. 25 anni fa furono osservate in laboratorio, ma tutte le ricerche osservative non avevano prodotto alcun risultato. Oggi, finalmente, lo Spitzer Telescope le ha trovate.

Buckyball

Le buckyballs (già conosciute come molecole di carbonio-60) sono molecole cave composte da 60 atomi di carbonio strutturate come un pallone da calcio e unite da legami chimici semplici e doppi. A causa della sua struttura tutta di carbonio e alla sua straordinaria stabilità chimica, il carbonio-60 è stato spesso considerato come la terza forma più importante di carbonio puro, dopo il diamante e la grafite. Le buckyballs prendono il loro nome dall’americano R. Buckminster Fuller architetto, inventore, predicatore, che progettò una cupola di forma simile. Infatti il nome ufficiale delle buckyballs è buckminsterfullerenes.

I ricercatori hanno però anche trovato molecole ancora più complesse dalla forma a pallone da rugby con 70 atomi di carbonio. Il luogo della scoperta ha lasciato abbastanza meravigliati, in quanto si tratta di una nebulosa planetaria nota come Tc 1. Probabilmente esse si sono formate durante un breve periodo della vita della stella esplosa e trasformatasi in nana bianca. Magari durante una violenta diffusione di materiale ricco di carbonio. Nessuno pensava di trovarle proprio lì, ma talvolta ci vuole un po’ di fortuna anche nella scienza.

Ricordiamo che queste molecole per la loro eccezionale robustezza e le loro uniche caratteristiche fisiche e chimiche sono fondamentali per applicazioni terrestri come rivestimenti robustissimi, superconduttori e anche in medicina. La loro importanza astronomia è altrettanto straordinaria, in quanto esse sono pedine importantissime per spiegare fenomeni complessi avvenuti nella storia dell’Universo. Aspettiamoci grandi novità…

E ora torniamo ai giorni nostri…

Il palloncino di calcio, in versione ionizzata (carica positivamente), è il responsabile delle bande di assorbimento che si notano nella luce stellare che si propaga nello spazio. Stiamo parlando delle bande interstellari, scoperte da oltre cento anni, presenti negli spettri stellari sotto forma di bande oscure che anni e anni di studi non erano ancora riusciti a collegare a un qualche cosa di  “materiale”.

Si poteva immaginare che le molecole in grado di assorbire la luce fossero legate al carbonio, capace di costruire di tutto e di più. Sì, ma a quale  costruzione, in particolare? Già nel 1993 si era pensato al Buckminsterfullerene che, in laboratorio, sembrava causare due righe di assorbimento vicine a quelle osservate nello spazio. Niente di definitivo, però.

Finalmente, è stato riprodotto  un gas ionizzato composto dai piccoli palloni da calcio.  In particolare, si è ottenuto lo spettro della luce di un laser che ha attraversato un insieme di migliaia di molecole ionizzate, raffreddate, attraverso collisioni con elio ad alta densità, fino a raggiungere circa 6 Kelvin. Condizioni estremamente simili a quelle del “vuoto” interstellare.

L’assorbimento misurato coincide perfettamente con quanto si osserva nello spazio, sia riguardo all’ampiezza che all’intensità delle bande. Sembra, perciò, che siano proprio queste perfette palline, così complesse (C60), a causare le bande di assorbimento che caratterizzano gli spettri stellari a certe lunghezze d’onda.

Potevamo anche intitolare l’articolo: “Anche le stelle giocano a calcio”, ma è meglio evitare collegamenti di questo tipo, per non far cadere anche l’Universo nelle deprimenti e squallide frodi sportive. Non si sa mai…

Articolo originale QUI

Le bande, perfettamente posizionate nello spettro, dovute ai piccoli palloni di calcio. Fonte: E.K.Campbell et al., Nature.
Le bande, perfettamente posizionate nello spettro, dovute ai piccoli palloni di calcio. Fonte: E.K.Campbell et al., Nature.

 

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3 commenti

  1. Mario Fiori

    Interessante scoperta caro Enzo. Se non sbaglio di queste molecole se ne conoscono anche di più grandi.
    Scusa la mia assenza ma purtroppo il 10 Luglio è mancato mio padre di 88 anni, dopo un anno di infermità e qualche giorno di acuta sofferenza.

  2. caro Mario,
    innanzitutto le mie più sentite condoglianze insieme a un caldo abbraccio!
    Riguardo ai fullereni, hai ragione. Si arriva anche a 70 atomi e più, ma la maggior parte di essi ha scarsa stabilità. Il 60 è tra i più stabili...

  3. Mario Fiori

    Grazie di tutto Enzo

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