Plus tôt cette année, les astronomes utilisant le télescope spatial Spitzer ont annoncé qu'ils avaient trouvé - pour la première fois - des molécules de carbone, appelées «buckyballs», dans l'espace. Ils ont maintenant été trouvés dans l'espace entre les étoiles et environ quatre autres nébuleuses planétaires, avec une étoile mourante dans une galaxie voisine contenant une quantité stupéfiante de boules de bucky - la masse équivalente à 15 fois celle de la Lune de la Terre.
"Il s'avère que les buckyballs sont beaucoup plus communs et abondants dans l'univers qu'on ne le pensait au départ", a déclaré l'astronome Letizia Stanghellini de l'Observatoire national d'astronomie optique à Tucson, en Arizona. "Spitzer les avait récemment trouvés dans un endroit spécifique, mais maintenant nous voyons les dans d'autres environnements. Cela a des implications pour la chimie de la vie. Il est possible que des boules de bucky de l'espace aient fourni des graines pour la vie sur Terre. "
Les buckyballs sont des molécules en forme de ballon de football qui ont été observées pour la première fois dans un laboratoire il y a 25 ans, et sont nommées en raison de leur ressemblance avec les dômes géodésiques de l'architecte Buckminster Fuller, qui ont des cercles imbriqués à la surface d'une sphère partielle. Aussi connus sous le nom de C60 et Fullerenes, ils sont la troisième forme majeure de carbone pur; le graphite et le diamant sont les deux autres. On pense qu'ils sont communs dans l'espace depuis qu'ils ont été trouvés dans des météorites, ainsi que dans des matériaux plus courants comme la suie.
Alors que deux études différentes annoncées aujourd'hui confirment que les buckyballs pourraient être répandus dans l'espace, ils apparaissent dans des endroits où les astronomes pensaient qu'ils n'existaient pas. Donc, évidemment, nous n'avons pas encore entièrement compris ces molécules.
Toutes les nébuleuses planétaires dans lesquelles des boules porte-bonheur ont été détectées sont riches en hydrogène. Cela va à l'encontre de ce que les chercheurs pensaient depuis des décennies - ils avaient supposé que, comme c'est le cas avec la fabrication de boules de bucky en laboratoire, l'hydrogène ne pouvait pas être présent. L'hydrogène, ont-ils théorisé, contaminerait le carbone, le faisant former des chaînes et d'autres structures plutôt que les sphères, qui ne contiennent pas du tout d'hydrogène.
"Nous savons maintenant que les fullerènes et l'hydrogène coexistent dans les nébuleuses planétaires, ce qui est vraiment important pour nous dire comment ils se forment dans l'espace", a déclaré Anibal García-Hernández de l'Instituto de Astrofísica de Canarias, Espagne, auteur principal, travaillant avec Stanghellini sur une article paru en ligne le 28 octobre dans Astrophysical Journal Letters.
À l'aide de Spitzer, cette équipe a trouvé les boules de bucky autour de trois étoiles semblables au soleil, appelées nébuleuses planétaires, dans notre propre galaxie de la Voie lactée, ainsi que dans une autre nébuleuse planétaire, le petit nuage magellanique, une galaxie voisine. Cela a été particulièrement excitant pour les chercheurs, car, contrairement aux nébuleuses planétaires de la Voie lactée, la distance à cette galaxie est connue. Connaître la distance jusqu'à la source des boules de bucky signifiait que les astronomes pouvaient calculer leur quantité - deux pour cent de la masse de la Terre, ou la masse équivalente de 15 fois celle de la Lune de la Terre.
Les nébuleuses planétaires sont constituées de matériaux rejetés par les étoiles mourantes.
Une autre étude Spitzer sur la découverte de buckyballs dans l'espace a également été publiée récemment dans le Astrophysical Journal Letters, (10 octobre 2010) et dirigée par Kris Sellgren de l'Ohio State University, Columbus. Cette étude a révélé que les buckyballs sont également présents dans l'espace entre les étoiles, mais pas trop loin des jeunes systèmes solaires.
Ils ont été trouvés parmi deux nébuleuses; NGC 2023, située près de la célèbre nébuleuse Horsehead dans la constellation d'Orion, et la seconde, NGC 7023, connue sous le nom de nébuleuse Iris, dans la constellation Cepheus.
Ce sont les plus grosses molécules jamais découvertes flottant entre les étoiles. Les astronomes ne savent pas encore si ces boules cosmiques se sont formées dans une nébuleuse planétaire voisine et se sont éloignées, ou si elles peuvent peut-être surgir dans l'espace interstellaire.
"C'est excitant de trouver des boules de bucky entre des étoiles qui forment encore leur système solaire, à deux pas d'une comète", a déclaré Sellgren. "Cela pourrait être le lien entre les fullerènes dans l'espace et les fullerènes dans les météorites."
Étant donné que le carbone est la pierre angulaire de la vie telle que nous la connaissons, leur existence peut-être répandue dans l'espace est intrigante.
"Maintenant qu'il y a des buckyballs confirmés dans le milieu interstellaire et dans l'espace circumstellaire, il est probable que les chimistes s'intéresseront davantage aux implications astrobiologiques de ces molécules fascinantes", a déclaré Sellgren.
Sources: JPL, NOAO, CalTech / Spitzer
