Nieuwe oplossing gevonden voor de vorming van kosmische buckyballen (Astronieuws)

Wetenschappers denken een antwoord te hebben gevonden op de vraag waar de zogeheten buckyballen – complexe koolstofmoleculen met een balvormige structuur – in de interstellaire ruimte vandaan komen. Buckyballen heten officieel buckminsterfullereen en bestaan uit 60 of 70 koolstofatomen. Hun vorm doet denken aan de koepelstructuren van de architect Richard Buckminster Fuller. Lang werd aangenomen dat buckyballen alleen onder laboratoriumomstandigheden kan worden geproduceerd, maar enkele jaren geleden ontdekten astronomen deze vreemde moleculen ook in de omgeving van zogeheten planetaire nevels in de ruimte – het ‘puin’ van stervende sterren. Dat is opmerkelijk, omdat buckyballen uit zuivere koolstof bestaan, terwijl het stellaire puin juist rijk is aan waterstof. En dat zou funest moeten zijn voor de vorming van fullerenen. Om deze kwestie nader te onderzoeken, hebben de wetenschappers gebruik gemaakt van een laboratoriuminstrument van de Universiteit van Arizona, waarin vrijwel luchtledige omstandigheden heersen die sterke overeenkomsten vertonen met die in een planetaire nevel. Ze plaatsten siliciumcarbide in dat instrument – een veel voorkomende verbinding in de omgeving van stervende sterren – verhitten dit en bestookten het met intense deeltjesstraling. Bij dat proces kwam het silicium vrij en bleven laagjes grafiet – ringen van zes koolstofatomen – achter. En op plekken waar de grafietmoleculen ongelijkmatig verdeeld waren ontstonden bolvormige structuren die qua afmetingen overeenkomen met buckyballen. Het onderzoek wijst er dus op dat buckyballen ontstaan uit het siliciumcarbide dat door stervende sterren wordt aangemaakt. Dit materiaal staat van nature bloot aan hoge temperaturen, schokgolven en energierijke deeltjes. Overigen hebben Leidse onderzoekers vijf jaar geleden laten zien dat buckyballen ook kunnen ontstaan door een vergelijkbaar proces: de afbraak van polycyclische aromatische koolwatersto ...