A química do cosmos não acontece apenas em regiões tranquilas onde estrelas estão nascendo. Em alguns dos ambientes mais extremos do universo — como os núcleos de galáxias envoltos em densas nuvens de poeira e gás — reações complexas podem ocorrer em condições difíceis de reproduzir na Terra. Agora, novas observações do telescópio espacial Telescópio Espacial James Webb revelaram que um desses ambientes pode funcionar como uma verdadeira fábrica de moléculas orgânicas.
Um núcleo galáctico escondido atrás de poeira cósmica
O objeto estudado pelos astrônomos é a galáxia IRAS 07251−0248, classificada como uma galáxia ultraluminosa no infravermelho. Esses sistemas liberam enormes quantidades de energia nesse tipo de radiação porque seus núcleos estão envoltos por espessas camadas de poeira cósmica.
Essa poeira bloqueia a luz visível, impedindo que telescópios ópticos observem diretamente o que acontece em suas regiões centrais. Porém, o James Webb foi projetado justamente para enxergar no infravermelho — um tipo de radiação capaz de atravessar essas nuvens opacas.
Para investigar o interior da galáxia, os pesquisadores utilizaram dois instrumentos do observatório: NIRSpec e MIRI. Esses equipamentos analisam o espectro da luz infravermelha, permitindo identificar a assinatura química de diferentes moléculas presentes no gás e na poeira.
O resultado foi um espectro extremamente rico em bandas de absorção, sinais claros da presença de várias moléculas no material que envolve o núcleo galáctico.
Hidrocarbonetos espalhados pelo espaço interestelar
Ao analisar esses espectros, os cientistas identificaram diversas moléculas ricas em carbono. Entre elas estão compostos relativamente simples, como metano e acetileno, além de moléculas mais complexas, incluindo estruturas aromáticas como o benzeno.
Essas substâncias pertencem à família dos hidrocarbonetos — compostos formados por carbono e hidrogênio. No espaço interestelar, elas desempenham um papel importante na chamada química orgânica cósmica, pois podem participar de reações que geram moléculas ainda mais complexas.
Os dados indicam que o gás que contém essas moléculas possui temperaturas entre cerca de 150 e 250 kelvin. Embora isso represente centenas de graus abaixo de zero, ainda é considerado relativamente “quente” em termos astronômicos.
Outro detalhe intrigante é que esse gás parece estar se movendo rapidamente. As medições sugerem que o material está sendo expelido do núcleo galáctico a cerca de 160 quilômetros por segundo, formando um fluxo de gás carregado de compostos orgânicos.
Uma abundância inesperada de moléculas
O aspecto mais surpreendente da descoberta é a quantidade dessas moléculas.
Os pesquisadores constataram que a concentração de hidrocarbonetos é muito maior do que a prevista pelos modelos químicos tradicionais usados para descrever o meio interestelar.
Inicialmente, os cientistas consideraram diferentes hipóteses para explicar esse excesso. Uma possibilidade seria que o gás estivesse a temperaturas extremamente altas, favorecendo reações químicas mais intensas. Porém, as medições indicam que as temperaturas observadas não são suficientes para justificar tamanha abundância molecular.
Outra hipótese envolvia a evaporação de gelo interestelar. Em algumas regiões do espaço, moléculas orgânicas ficam presas em camadas de gelo que se formam sobre partículas de poeira. Quando essas partículas são aquecidas, os compostos podem ser liberados no gás. Ainda assim, as proporções observadas entre as moléculas não se encaixavam bem nesse cenário.
A possível origem: fragmentos de poeira rica em carbono
A explicação mais convincente proposta pelos pesquisadores envolve um processo diferente: a fragmentação de partículas de poeira ricas em carbono.
No espaço interestelar existem grãos microscópicos formados por estruturas complexas de carbono, incluindo compostos conhecidos como hidrocarbonetos aromáticos policíclicos. Esses grãos podem ser danificados ou destruídos quando são bombardeados por radiação intensa ou por partículas energéticas.
Quando isso acontece, pequenas moléculas podem ser liberadas no gás ao redor. Esses fragmentos passam então a participar de novas reações químicas, enriquecendo o ambiente com hidrocarbonetos.
Os cientistas também sugerem que raios cósmicos — partículas extremamente energéticas que atravessam o espaço — podem contribuir para esse processo ao depositar energia suficiente para quebrar os grãos de poeira.
Núcleos galácticos podem ser laboratórios químicos do universo
A descoberta indica que alguns núcleos galácticos profundamente obscurecidos podem ser ambientes extremamente ativos do ponto de vista químico.
Nesses locais, a combinação de poeira, radiação e partículas energéticas cria condições capazes de transformar continuamente a matéria rica em carbono.
Os pesquisadores acreditam que IRAS 07251−0248 pode representar um exemplo extremo de um fenômeno mais comum no universo. Se essa interpretação estiver correta, muitos outros núcleos galácticos escondidos por poeira podem funcionar como verdadeiras fábricas cósmicas de moléculas orgânicas.
Graças à sensibilidade e à resolução do Telescópio Espacial James Webb, os astrônomos estão começando a explorar esses ambientes pela primeira vez. Cada nova observação revela um pouco mais sobre como os ingredientes químicos do universo se formam, evoluem e se espalham pelas galáxias — inclusive aqueles que, em última instância, podem participar da química que sustenta a vida.
[ Fonte: Muy Interesante ]
