Pilotes de futbol a l’espai!

Trobades pel telescopi James Webb

ESPAI PROFUND

L’equip dirigit per Jan Cami, professor de física i astronomia, va detectar per primera vegada «buckyballs» amb el telescopi espacial Spitzer de la NASA el 2010. De què es tractava? Són molècules de carboni en forma de pilota de futbol. Per a que us feu una idea, estan formades per seixanta o setanta àtoms de carboni!

També les anomenem ful·lerens. Aquestes molècules microscòpiques de carboni estan buides i poden tenir formes esfèriques tancades o «buckyballs» i si són cilíndriques, nanotubs.

Molècules de carboni descobertes a la Terra i any de descobriment. Adaptat de la revista Nature Materials

Aquestes molècules en forma de pilota de futbol, que contenen 60 àtoms de carboni perfectament disposats, van ser sintetitzades per primera vegada el 1985 a la Universitat de Sussex per Sir Harry Kroto i els seus col·legues, un avenç que va valer el Premi Nobel de Química del 1996.

Es va anomenar la molècula «buckminsterful·lerè» en honor al famós arquitecte Buckminster Fuller, que va dissenyar i desenvolupar cúpules geodèsiques amb la mateixa forma i estructura. També les anomenem C60 pels seus seixanta àtoms de carboni en forma d’esfera o «buckyballs» en mode col·loquial.

Les «buckyballs» estan disposades en patrons d’hexàgons i pentàgons, similars al patró d’una pilota de futbol o una cúpula geodèsica. Crèdit: Western Communications

Sir Harry Kroto ve predir que havien de ser molt abundants en el Cosmos. Van trigar vint-i-cinc anys en trobar-ne. L’equip dirigit per Jan Cami, professor de física i astronomia, va detectar per primera vegada «buckyballs» amb el telescopi espacial Spitzer de la NASA el 2010. Van trobar aquestes molècules a la nebulosa planetària Tc 1, a més de 10.000 anys llum de distància a la constel·lació d’Ara.

Passats 15 anys més, un equip en el que també treballa Cami, ha utilitzat el James Webb per observar millor aquestes molècules.

La tècnica utilitzada amb el telescopi James Webb, coneguda com a espectroscòpia d’unitat de camp integral (IFU), permet als científics cartografiar no només l’aspecte de Tc 1, sinó també de què està feta: la temperatura, la densitat, la composició química i els moviments del gas a cada punt de la nebulosa!

Charmi Bhatt, candidata a doctorat en física i astronomia a Western, ha comentat: «Les estructures que eren completament invisibles per a nosaltres ara es disposen amb una claredat impressionant: les capes, els raigs, els detalls fins de l’halo exterior. I, crucialment, a través de l’espectroscòpia de la unitat de camp integral, ara podem connectar tot el que veiem morfològicament a la imatge directament amb la química i la física que succeeixen a tota la nebulosa. Aquesta combinació és el que fa que aquest conjunt de dades sigui tan potent».

La nebulosa planetària Tc 1 observada per l’instrument d’infraroig mitjà (MIRI) del telescopi espacial James Webb. Imatge processada amb PixInsight. Crèdit: NASA / ESA / CSA / Western University, J. Cami

L’anàlisi de l’emissió C60, les «buckyballs» en forma de pilota de futbol, en les noves dades van permetre constatar que no estan disperses aleatòriament per la nebulosa, sinó que estan concentrades en una fina capa esfèrica que envolta l’estrella central. Una molècula esfèrica dintre d’una forma de molècula esfèrica!

En Morgan Giese, que va dirigir l’anàlisi de l’emissió de C60 en les imatges del webb, comenta: «Vam mesurar minuciosament les propietats de les «buckyballs» a tot el nostre conjunt de dades i després vam elaborar un mapa d’on es troben totes. Curiosament, aquestes esferes buides microscòpiques també es distribueixen en forma d’esfera buida. «Buckyballs» disposades com una «buckyball» gegant. Encara estem treballant en per què es troben aquí, però és molt divertit veure totes aquestes petites coses que apareixen a les nostres dades»

No s’ha publicat, a hores d’ara, cap estudi sobre la troballa, però actualment s’estan preparant diversos articles científics.

La imatge del Telescopi Espacial James Webb, però, ens mostra en detall un interrogant al centre de la nebulosa que insinua la complexitat que encara espera ser entesa.

VIDEO DE JAN CAMI A YOUTUBE

Jordi Arnella (extracte de la Newsletter d’AstroGirona 25/04/2026)