Trobar diamants en meteorits va fer que els científics pensessin seriosament en com es podrien produir a l’espai. Aquest concepte d'artistes mostra multitud de diamants al costat d'una estrella calenta. Imatge de la NASA / JPL-Caltech.
Els diamants poden ser rars a la Terra, però sorprenentment comuns a l’espai, i els ulls d’infrarojos super-sensibles del Telescopi Espacial Spitzer de la NASA són perfectes per explorar-los, segons diuen els científics del Centre d’Investigació Ames de la NASA, a Moffett Field, Calif.
Mitjançant simulacions informàtiques, els investigadors han desenvolupat una estratègia per trobar diamants a l’espai amb una mida de tan sols un nanòmetre (mil·lèsima de metre). Aquestes joies són aproximadament 25.000 vegades més petites que un gra de sorra, massa petites per a un anell de compromís. Però els astrònoms creuen que aquestes minúscules partícules podrien proporcionar informació valuosa sobre com es desenvolupen les molècules riques en carboni, la base de la vida a la Terra al cosmos.
Els científics van començar a reflexionar seriosament sobre la presència de diamants a l'espai a la dècada de 1980, quan els estudis sobre meteorits que van estavellar-se a la Terra van revelar un munt de diamants de mida petita de nanòmetre. Els astrònoms van determinar que el 3 per cent de tot el carboni trobat en meteorits provenia de nanodiamonds. Si els meteorits són un reflex del contingut de pols a l'espai exterior, els càlculs mostren que només un gram de pols i gas en un núvol còsmic podria contenir fins a 10.000 bilions de nanodiamunds.
"La pregunta que sempre se'ns fa és, si els nanodiamonds abunden a l'espai, per què no els hem vist més sovint?" afirma Charles Bauschlicher, del centre d’investigació d’Ames. Només se’ls ha vist dues vegades. "La veritat és que no sabíem prou de les seves propietats electròniques i infraroges per detectar la seva empremta."
Per solucionar aquest dilema, Bauschlicher i el seu equip de recerca van utilitzar programari informàtic per simular les condicions del medi interestel·lar - l’espai entre estrelles - ple de nanodiamonds. Van trobar que aquests diamants espacials brillen brillantment en rangs de llum infraroja de 3,4 a 3,5 micres i 6 a 10 micres, on Spitzer és especialment sensible.
Els astrònoms haurien de poder veure els diamants celestes buscant les seves empremtes úniques "infrarojos". Quan la llum d’una estrella propera tira una molècula, els seus enllaços s’estenen, es retorcen i es flexionen, desprenent un color distintiu de llum infraroja. Com un prisma que trenca la llum blanca en un arc de Sant Martí, l'instrument espectròmetre per infrarojos de Spitzers separa la llum infraroja a les seves parts, permetent als científics veure la signatura lumínica de cada molècula individual.
Els membres de l’equip sospiten que encara no s’han trobat més diamants a l’espai perquè els astrònoms no han buscat als llocs adequats els instruments adequats. Els diamants estan formats per àtoms de carboni estretament lligats, de manera que es necessita molta llum ultraviolada d’alta energia per provocar que els enllaços de diamants es doblin i es moguin, produint una empremta d’infrarojos. Així, els científics van concloure que el millor lloc per veure una brillantor signatura de diamants espacials està just al costat d’una estrella calenta.
Una vegada que els astrònoms esbrinen on han de buscar nanodiamonds, un altre misteri és esbrinar com es formen a l’entorn de l’espai interestel·lar.
"Els diamants espacials es formen en condicions molt diferents que els diamants es formen a la Terra", diu Louis Allamandola, també d'Ames.
Assenyala que els diamants a la Terra es formen sota una immensa pressió, a l’interior del planeta, on les temperatures també són molt altes. No obstant això, els diamants espacials es troben als núvols moleculars freds, on les pressions són milers de vegades més baixes i les temperatures se situen per sota dels 240 graus centígrads (menys als 400 graus Fahrenheit).
"Ara que ja sabem on buscar nanodiamonds brillants, telescopis infrarojos com Spitzer ens poden ajudar a aprendre més sobre la seva vida a l'espai", diu Allamandola.
El document de Bauschlichers sobre aquest tema ha estat acceptat per a la seva publicació a la revista Astrophysical. Allamandola va ser coautor del paper, juntament amb Yufei Liu, Alessandra Ricca i Andrew L. Mattioda, també d’Ames.
El Laboratori de Propulsió Jet de la NASAs, Pasadena, Califòrnia, gestiona la missió del Telescopi Espacial Spitzer per a la Direcció de la Missió Científica de la NASAs, Washington. Les operacions científiques es duen a terme al Centre de Ciències de Spitzer de l'Institut Tecnològic de Califòrnia, també a Pasadena. Caltech gestiona JPL per la NASA.