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Finalmente encontrada a primeira molécula do universo

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22 de Abril de 2019
Ilustração
Créditos: N.R. Fuller/ National Science Foundation

A NASA anunciou que, após décadas de buscas, finalmente conseguiu detectar, pela primeira vez, o primeiro tipo de molécula que se formou no universo. O hidreto de hélio foi teorizado em 1925 e, agora, foi detectado pelo observatório SOFIA da agência espacial — com a descoberta publicada na revista Nature.

O hidreto de hélio foi encontrado pelo observatório SOFIA na nebulosa planetária NGC 7027, — remanescente do que, um dia, já foi uma estrela parecida com o Sol — a uma distância de 3.000 anos-luz daqui, próximo da constelação de Cygnus.

 

Cientistas do observatório aerotransportado SOFIA detectaram o primeiro tipo de molécula que se formou no universo. 
Créditos: NASA / Ames Research Center

 

No início da formação do universo, havia apenas alguns tipos de átomos. Acredita-se que cerca de 100 mil anos após o Big Bang os elementos hélio e hidrogênio se combinaram para formar a molécula hidro-hélio (ou hidreto de hélio) pela primeira vez, mas até então nunca havíamos detectado diretamente esta molécula no espaço.

Hoje, o universo é repleto de estruturas enormes e complexas, incluindo planetas, estrelas e galáxias, mas há mais de 13 bilhões de anos o universo primordial era quente demais — e tudo o que existia eram alguns átomos, como o hélio e o hidrogênio, e foi com a combinação desses átomos que o universo começou a esfriar.

Quando começou o resfriamento, átomos de hidrogênio puderam interagir então com o hidreto de hélio, criando-se, assim, o hidrogênio molecular (molécula responsável pela formação das primeiras estrelas). Então, as estrelas passaram a forjar os demais elementos que compõem o cosmos. A descoberta prova que a molécula de fato existe no espaço e confirma parte da nossa compreensão básica da química do universo primitivo.

Em 1925, cientistas conseguiram criar a molécula primordial do hidro-hélio em laboratório e na década de 1970 cientistas que estudavam a nebulosa NGC 7027 viram ali um ambiente que poderia ser ideal para a formação do hidreto de hélio. É que, ali, a radiação ultravioleta e o calor da estrela envelhecida criam condições adequadas para a formação da molécula em questão, mas todas as observações, com a tecnologia da época, se mostravam inconclusivas.

  

Imagem da nebulosa planetária NGC 7027 com ilustração de moléculas de hidreto de hélio. Nesta nebulosa planetária, SOFIA detectou o hidreto de hélio, uma combinação de hélio (vermelho) e hidrogênio (azul), que foi o primeiro tipo de molécula a se formar no início do universo. Esta é a primeira vez que o hidreto de hélio foi encontrado no universo moderno. Créditos: NASA / ESA / Hubble Processamento: Judy Schmidt

 

Somente em 2016, o observatório SOFIA pôde começar a ajudar nessa missão. O equipamento faz observações acima das camadas interferentes da atmosfera da Terra e uma recente atualização dos instrumentos do SOFIA acrescentou um canal específico para poder, enfim, detectar o hidreto de hélio, de maneira inédita.

O instrumento pelo qual isso foi possível funciona como um receptor de rádio e os cientistas precisaram sintonizar a frequência da molécula que procuravam (mais ou menos como nós sintonizamos uma rádio FM para encontrar a estação certa).

Nota: SOFIA, o Observatório Estratosférico de Astronomia Infravermelha, é um jato Boeing 747SP modificado para transportar um telescópio de 106 polegadas de diâmetro. É um projeto conjunto da NASA e do Centro Aeroespacial Alemão, DLR. O Ames Research Center da NASA, no Vale do Silício, na Califórnia, gerencia o programa SOFIA, ciência e operações missionárias em cooperação com a Associação Universitária de Pesquisa Espacial, com sede em Columbia, Maryland, e o Instituto Alemão SOFIA (DSI) da Universidade de Stuttgart. A aeronave é mantida e operada a partir do Edifício 703 da NASA, o Armstrong Flight Research Center, em Palmdale, Califórnia.

Fonte: NASA

 

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