A molécula mais antiga do Universo foi detetada!

A molécula mais antiga formada no universo primitivo, depois dos eventos do Big Bang, foi detetada pela primeira vez numa investigação realizada pelo Instituto Max Planck de Radioastronomia. Trata-se de uma molécula híbrida de hélio e hidrogénio, conhecida como HeH+. A sua descoberta, publicada na revista Nature, constitui um alicerce nuclear dos modelos de evolução química do universo.

Pouco tempo depois do Big Bang, há cerca de 13.800 milhões de anos atrás, à medida que a matéria ia arrefecendo, protões, neutrões e electrões começaram a formar os primeiros átomos, os mais leves: hidrogénio, deutério, hélio e lítio. De acordo com os modelos actuais, pouco tempo depois os os átomos de hélio (que nas condições atuais são pouco reativos) – reagiram com os iões de hidrogénio – (na realidade são protões isolados) gerando dessa forma a molécula híbrida HEH+. Estas moléculas, altamente instáveis, decompuseram-se velozmente em hélio e hidrogénio molecular, os principais constituintes da matéria cósmica.

Em 1925, uma equipa de cientistas conseguiu sintetizar o HeH+ no laboratório. Em 1970, propôs-se que ainda poderia existir em alguns lugares do universo que tivessem condições semelhantes aquelas que existiam momentos depois do Big Bang e onde esta rara molécula tinha podido formar-se recentemente. Desde então, os astrónomos procuravam afincadamente no Espaço, mas até agora tinham fracassado todas as tentativas de deteção. “A química do universo começou com o HeH+. A falta de provas consistentes e reais da sua própria existência no espaço interestelar tem sido palco de um constante dilema para a Astronomia há imenso tempo”, segundo declarações dum comunicado de Rolf Güsten, que liderou a investigação a partir do Instituto Max Planck de Radioastronomia.

Agora, o HeH+ foi detetado na nebulosa planetária NGC7027, localizada na constelação de Cisne. É uma nuvem de material ejetado depois da morte de uma estrela parecida ao nosso Sol, a 3.000 anos luz da Terra. Nalgumas regiões da periferia da nebulosa, ocorrem exatamente as condições extremas necessárias para a formação do HeH+.

Os meios para a observação do HeH+

Os investigadores liderados por Güsten detetaram a molécula através do recurso ao telescópio do observatório SOFIA (as siglas em ingês de Observatório Estratosférico de Astronomia em Infravermelhos), uma colaboração da NASA e do Centro Aerosespacial Alemão (DLR para as suas siglas em alemão). O HeH+ emite luz numa região do espectro infravermelho que é absorvida pela atmosfera terrestre, sendo por isso impossível detetá-la a partir da superfície da Terra. Todavia, o observatório SOFIA, situado a bordo de um avião Boeing 747 com base no Aeroporto Internacional de Christchurch (Nova Zelândia), consegiu observá-la nos seus vôos pela estratosfera.

“A descoberta do HeH+ é uma bela e dramática demonstração da tendência da natureza a formar moléculas”, afirma no mesmo comunicado David Neufeld, co-autor do trabalho e investigador da Universidade John Hopkins em Baltimore (EUA).