Quand j'ai entendu parler des buckyballs pour la première fois il y a quelques décennies, je n'avais que le plus profond respect pour quiconque comprenait des idées abstraites comme la théorie des cordes et les branes. Après tout, à quelle fréquence étiez-vous susceptible de discuter des fullerènes de Buckminster avec un contemporain en vous tenant dans l'allée des détergents à lessive de votre épicerie locale? Le concept même de carbone «magnétique» était nouveau et passionnant! Il était connu pour exister en petites quantités dans la nature - produites par la foudre et le feu - mais le vrai kicker est né uniquement dans un laboratoire. Des buckyballs ont été trouvés sur Terre et dans des météorites, et maintenant dans l'espace, et peuvent agir comme des «cages» pour capturer d'autres atomes et molécules. Certaines théories suggèrent que les buckyballs peuvent avoir transporté sur la Terre des substances qui rendent la vie possible.
Selon le communiqué de presse de l’observatoire McDonald: les observations faites avec le télescope spatial Spitzer de la NASA ont surpris la présence de buckminsterfullerenes, ou «buckyballs», les plus grandes molécules connues dans l’espace. Une étude des étoiles de R Coronae Borealis par David L. Lambert, directeur de l'Université du Texas à l'observatoire McDonald d'Austin, et ses collègues montre que les boules de bucky sont plus courantes dans l'espace qu'on ne le pensait auparavant. La recherche paraîtra dans le numéro du 10 mars de The Astrophysical Journal. L'équipe a découvert que «les buckyballs ne se produisent pas dans de très rares environnements pauvres en hydrogène comme on le pensait auparavant, mais dans des environnements riches en hydrogène et, par conséquent, sont plus communs dans l'espace qu'on ne le pensait auparavant», dit Lambert.
Les buckyballs sont constitués de 60 atomes de carbone disposés en forme semblable à un ballon de football, avec des motifs d'hexagones et de pentagones alternés. Leur structure rappelle les dômes géodésiques de Buckminster Fuller, pour lesquels ils sont nommés. Ces molécules sont très stables et difficiles à détruire. Richard Curl, Harold Kroto et Richard Smalley ont remporté le prix Nobel de chimie 1996 pour la synthèse de boules de bucky dans un laboratoire. Le consensus basé sur des expériences de laboratoire a été que les buckyballs ne se forment pas dans les environnements spatiaux qui contiennent de l'hydrogène, car l'hydrogène inhiberait leur formation. Au lieu de cela, l'idée a été que les étoiles avec très peu d'hydrogène mais riches en carbone - telles que les soi-disant «étoiles R Coronae Borealis» - fournissent un environnement idéal pour leur formation dans l'espace.
Lambert, avec N. Kameswara Rao de l'Institut indien d'astrophysique et Domingo Anibal García-Hernández de l'Instituto de Astrofisica de Canarias, ont mis ces théories à l'épreuve. Ils ont utilisé le télescope spatial Spitzer pour prendre des spectres infrarouges d'étoiles R Coronae Borealis pour rechercher des boules de bucky dans leur composition chimique. Ils ont découvert que ces molécules ne se trouvent pas dans ces étoiles R Coronae Borealis avec peu ou pas d'hydrogène, une observation contraire aux attentes. Le groupe a également découvert que les buckyballs existent dans les deux étoiles R Coronae Borealis de leur échantillon qui contiennent une bonne quantité d'hydrogène. Des études publiées l'année dernière, dont une par García-Hernández, ont montré que des boules de bucky étaient présentes dans les nébuleuses planétaires riches en hydrogène. Ensemble, ces résultats nous indiquent que les fullerènes sont beaucoup plus abondants qu'on ne le pensait auparavant, car ils se forment dans des environnements normaux et «riches en hydrogène» et non rares «pauvres en hydrogène».
Les observations actuelles ont changé notre compréhension de la formation des buckyballs. Il suggère qu'ils sont créés lorsque le rayonnement ultraviolet frappe les grains de poussière (en particulier, les «grains de carbone amorphe hydrogénés») ou par les collisions de gaz. Les grains de poussière sont vaporisés, produisant une chimie intéressante où des boules de bucky et des hydrocarbures aromatiques polycycliques se forment. (Ces dernières molécules de différentes tailles sont formées à partir de carbone et d'hydrogène.) «Au cours des dernières décennies, un certain nombre de molécules et diverses caractéristiques de la poussière ont été identifiées par des observations astronomiques dans divers environnements. La plupart des poussières qui déterminent les caractéristiques physiques et chimiques du milieu interstellaire se forment dans les écoulements d'étoiles ramifiées géantes asymptotiques et sont ensuite traitées lorsque ces objets deviennent des nébuleuses planétaires. » dit Jan Cami (et al). «Nous avons étudié l'environnement de Tc 1, une nébuleuse planétaire particulière dont le spectre infrarouge montre l'émission de C60 et C70 froid et neutre. Les deux molécules représentent quelques pour cent du carbone cosmique disponible dans cette région. Cette constatation indique que si les conditions sont réunies, les fullerènes peuvent se former et se forment efficacement dans l'espace. »
