June 06, 2023 #SustainableChile #Science & Innovation

Astrónomos chilenos participam na descoberta das moléculas orgânicas mais distantes do universo

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  • A descoberta, publicada hoje na revista Nature, foi feita graças ao Telescópio James Webb. Os chilenos Manuel Aravena e Manuel Solimano, da Universidade Diego Portales e do Centro de Excelência em Astrofísica e Tecnologias Afins (CATA), estiveram entre os cientistas que participaram.
  • Este tipo de moléculas pode também ser encontrado na Terra sob a forma de fumo, fuligem e smog. Este facto demonstra o enorme poder do Telescópio James Webb para ajudar a compreender a química complexa que acompanha o nascimento de novas estrelas, mesmo nos primórdios da história do Universo. Pelo menos no caso das galáxias, as novas descobertas põem em dúvida o velho ditado "onde há fumo, há fogo"", declarou o Dr. Aravena.

-Uma equipa internacional de astrónomos descobriu as partículas orgânicas mais distantes de que há registo, depois de estudar uma galáxia situada a mais de 12 mil milhões de anos-luz de distância. A galáxia foi descoberta pela primeira vez pelo Telescópio do Pólo Sul em 2013 e, desde então, tem sido estudada por muitos outros telescópios, incluindo o radiotelescópio ALMA e o Telescópio Espacial Hubble.

Os dados obtidos por este instrumento espacial encontraram sinais reveladores de grandes moléculas orgânicas semelhantes ao smog e ao fumo. Estes são os blocos de construção das mesmas emissões de hidrocarbonetos que causam cancro na Terra e que contribuem para a poluição do ar.

Segundo o Dr. Justin Spilker, um académico da Universidade A&M e principal autor da investigação, "estas grandes moléculas são bastante comuns no espaço. Os astrónomos costumavam pensar que eram um bom sinal de que se estavam a formar novas estrelas. Onde quer que se vissem estas moléculas, as estrelas bebés também lá estavam, a brilhar intensamente".

A descoberta foi possível graças ao trabalho combinado do Telescópio James Webb e de um fenómeno chamado lente gravitacional. A lente gravitacional, originalmente prevista pela teoria da relatividade de Albert Einstein, ocorre quando duas galáxias estão quase perfeitamente alinhadas do nosso ponto de vista na Terra. A luz da galáxia de fundo é esticada e ampliada pela galáxia em forma de anel em primeiro plano, conhecida como o anel de Einstein.

Para Manuel Aravena, professor do Instituto de Estudos Astrofísicos (IEA) da Universidade Diego Portales (UDP) e membro associado do Centro de Excelência em Astrofísica e Tecnologias Afins (CATA), "o efeito da lente gravitacional actua como um telescópio natural, ampliando a imagem e permitindo-nos ver estruturas no universo distante que, de outra forma, seriam impossíveis de ver. Este efeito, associado à sensibilidade única do Telescópio Webb, permitiu-nos ver os componentes das moléculas orgânicas numa galáxia do início do Universo de uma forma nunca antes vista".

Segundo Manuel Solimano, doutorado em Astronomia pela Universidade de Bona, doutorando do IEA e investigador do CATA, "o Telescópio Webb foi especificamente concebido para decifrar como se formaram as galáxias quando o Universo tinha quase 10% da sua idade atual. Esta descoberta abre novas portas à compreensão da formação das galáxias através da identificação de moléculas orgânicas".

Os líderes da equipa incluíam também Jane Rigby, astrónoma do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA, Joaquín Vieira, professor da Universidade de Illinois, e dezenas de astrónomos de todo o mundo. A descoberta é a primeira deteção pelo Telescópio Webb de moléculas complexas no início do Universo, um marco que Spilker vê como um começo e não como um fim. "Estes são os primeiros dias do Telescópio Webb, por isso nós, astrónomos, estamos entusiasmados por ver todas as coisas novas que ele pode fazer por nós", afirmou.

O artigo da equipa, "Spatial variations in aromatic hydrocarbon emission in a dust-rich galaxy" (Variações espaciais na emissão de hidrocarbonetos aromáticos numa galáxia rica em poeira), pode ser lido online. O Telescópio Espacial James Webb (JWST) é operado pelo Space Telescope Science Institute, sob a administração da Association of Universities for Research in Astronomy, Inc., ao abrigo do contrato NASA NAS 5-03127. DOI: 10.1038/s41586-023-05998-6.

Imagem principal

Utilizando o Telescópio Webb, os astrónomos descobriram indícios de moléculas orgânicas complexas, semelhantes a fumo ou smog, na galáxia distante aqui apresentada. A galáxia, a mais de 12 mil milhões de anos-luz de distância, alinha-se quase perfeitamente com uma segunda galáxia a apenas 3 mil milhões de anos-luz da Terra. Nesta imagem falsa-cor de Webb, a galáxia em primeiro plano é vista a azul, enquanto a galáxia de fundo é vista a vermelho. As moléculas orgânicas estão destacadas a laranja (Crédito: J. Spilker / S. Doyle, NASA, ESA, CSA).

Imagem explicativa

A galáxia observada pelo Telescópio Webb mostra um anel de Einstein causado por um fenómeno conhecido como lente. A lente ocorre quando duas galáxias estão quase perfeitamente alinhadas do nosso ponto de vista na Terra. A gravidade da galáxia do primeiro plano faz com que a luz da galáxia do segundo plano seja distorcida e ampliada, como se fosse vista através da haste de um copo de vinho. Como são ampliadas, as lentes permitem aos astrónomos estudar galáxias muito distantes com mais pormenor do que seria possível de outra forma. (Crédito: S. Doyle / J. Spilker)

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