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Molécula mais antiga do universo detetada no espaço

Cientistas detetaram pela primeira vez no espaço hidro-hélio, molécula constituída por um átomo de hidrogénio e outro de hélio. Supunha-se há décadas que esta foi a primeira molécula a surgir no universo, mas a sua ausência dos telecóspios até agora era um enigma.
Ilustração da nebulosa NGC 7027, com moléculas de hidro-hélio ampliadas. Imagem NASA/SOFIA/Proudfit/Rutter.
Ilustração da nebulosa NGC 7027, com moléculas de hidro-hélio ampliadas. Imagem NASA/SOFIA/Proudfit/Rutter.

O tipo de molécula mais antigo do universo foi detetada no espaço após uma busca de décadas, confirmando teorias estabelecidas sobre a formação do universo. O hidro-hélio, formado pela combinação de um átomo de hidrogénio com um de hélio, foi sintetizado pela primeira vez em laboratório em 1925, e desde a década de 1970 que se supunha ter sido a primeira molécula a surgir após a formação do universo, mas até hoje não tinha sido detetada no espaço sideral.

Um artigo na revista Nature esta semana revela como uma equipa de cientistas detetou a molécula esquiva pela primeira vez. Serviram-se para o efeito do Sofia, uma missão conjunta entre a NASA e o Centro Aerospacial Alemão que disponibiliza aos cientistas um grande telescópio aéreo montado num Boeing 747 voando a grandes altitudes. Perto dos 14 quilómetros de altitude, a equipa estava acima da maior parte do vapor de água da atmosfera terrestre, que interfere com a luz que nos chega do espaço.

Sem o obstáculo habitual das interferências da atmosfera, e com equipamento de última geração que deteta comprimentos de onda da luz espacial com grande precisão, a equipa apontou para a nebulosa NGC 7027, uma anã branca com um núcleo quente que expele camadas de gás, e conseguiu detetar a "assinatura luminosa" do hidro-hélio pela primeira vez.

Fica assim resolvido um enigma que acompanhava a astrofísica há décadas. A hipótese de que o hidro-hélio foi a primeira molécula a formar-se era aceite entre os cientistas, pois bate certo com o que se sabe sobre o início do universo. Após o big bang, há cerca de 13,8 mil milhões de anos, o universo era constituído na fase inicial por átomos simples de hidrogénio e hélio, os dois primeiros elementos da nossa tabela periódica. Cerca de 380 mil anos após o big bang, o universo começou a arrefecer. Começou aí um processo em que a matéria se acumulou em moléculas e compostos cada vez maiores e mais complexos, levando mais tarde à formação das galáxias e das estrelas.

Sabendo-se que a combinação de hidrogénio e hélio numa molécula de hidro-hélio é uma reação endotérmica que diminui a temperatura, e havendo na altura pouco mais que esses átomos, era lógico inferir que o arrefecimento do universo nessa fase se deveu à formação das primeiras moléculas de hidro-hélio. Porém, como durante décadas não se detetou hidro-hélio no espaço, a dúvida pairava sobre esta hipótese — até agora.

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