É uma das formas mais comuns de carbono no espaço:C ₆₀ , uma molécula de carbono em forma de bola de futebol, mas um que tem um próton extra ligado a ele. Esta é a conclusão de pesquisa realizada na Radboud University, que conseguiu pela primeira vez medir o espectro de absorção desta molécula. Em última análise, esse conhecimento pode nos ajudar a aprender mais sobre a formação dos planetas. Os pesquisadores publicarão suas descobertas em 25 de novembro em Astronomia da Natureza .

"Quase todas as propriedades do icônico C ₆₀ molécula, também chamada de bola de futebol molecular, Buckminsterfullerene ou buckyball - isso pode ser medido, foi medido, "diz Jos Oomens, professor de Estrutura e Dinâmica Molecular na Radboud University. Mesmo assim, ele e seus colegas conseguiram medir algo novo:o espectro de absorção da molécula em sua forma protonada, C ₆₀ H ⁺ .

"Ao fazer isso, mostramos que provavelmente é abundante em nuvens interestelares, enquanto também demonstramos um exemplo de livro do papel da simetria na física molecular ", explica Oomens.

Futebol de carbono no espaço

Quando o astrônomo Harry Kroto descobriu C ₆₀ em 1985, ele previu isso, devido à sua alta estabilidade, esta nova forma de carbono estaria disseminada no espaço. C ₆₀ consiste em 60 átomos de carbono na forma de uma bola de futebol, e tem a maior simetria possível na física molecular. E realmente, nos últimos dez anos, C ₆₀ foi detectado em muitas nuvens interestelares.

É importante para os astrônomos determinar a composição química de tais nuvens interestelares, porque é aqui que novas estrelas e planetas são formados, incluindo nosso próprio sistema solar. Quanto mais aprendemos sobre as moléculas presentes nessas nuvens, mais podemos descobrir sobre como nosso próprio planeta foi formado. C ₆₀ é uma das moléculas mais complexas identificadas até agora nessas nuvens.

Kroto também previu que não C ₆₀ , mas a versão protonada da molécula, seria o mais prevalente no espaço. Agora, os pesquisadores mostraram pela primeira vez que isso poderia de fato ser o caso. "Quando comparamos o espectro infravermelho emitido por nuvens interestelares com nosso espectro infravermelho para C protonado ₆₀ , encontramos uma correspondência muito próxima ", explica Oomens.

Mudança de cor devido à perda de simetria

C Protonado ₆₀ tem um próton (H ⁺ ) anexado ao exterior da bola de futebol, o que significa que a molécula perde sua simetria perfeita. "Nossa pesquisa mostra que, como resultado, C protonado ₆₀ absorve muito mais cores de luz do que o C 'normal' ₆₀ . Na verdade, você poderia dizer que C ₆₀ H ⁺ tem uma cor muito diferente em comparação com o C ₆₀ molécula, embora isso esteja no espectro infravermelho. Este é um efeito bem conhecido na física molecular, e é lindamente demonstrado no novo espectro. "

Esta é a primeira vez que os pesquisadores mediram com sucesso o espectro de absorção de luz do C protonado ₆₀ . Por causa da carga nas moléculas, eles se repelem, e isso torna difícil obter uma densidade suficientemente alta para obter um espectro de absorção. "Encontramos uma maneira de contornar isso usando o laser de elétrons livres no laboratório FELIX. Combinando o laser FELIX com um espectrômetro de massa, C ₆₀ H ⁺ se desintegra e podemos detectar os íons fragmentados em vez de medir o espectro de absorção direta. "