Caros Leitores,
Vídeo: https://youtu.be/rRVpyiXvV9g
Naseem.Rangwala@nasa.gov
Ilustração da nebulosa planetária NGC
7027 e 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 / SOFIA / L. Proudfit / D.Rutter
O primeiro tipo de molécula que se formou no Universo foi detectado no
espaço pela primeira vez, após décadas de busca. Os cientistas descobriram
sua assinatura em nossa própria galáxia usando o maior observatório aéreo do
mundo, o Observatório Estratosférico da NASA para a Astronomia Infravermelha, ou
SOFIA, quando a aeronave voou bem acima da superfície da Terra e
apontou seus instrumentos sensíveis para o cosmos.
Quando o Universo ainda era muito jovem, apenas alguns tipos de átomos
existiam. Os cientistas acreditam que cerca de 100 mil anos após o Big Bang, o hélio e o hidrogênio se combinaram para
fazer uma molécula chamada hidreto de hélio pela
primeira vez. Hidreto de hélio deve estar presente em algumas partes do Universo
moderno, mas nunca foi detectado no espaço - até agora.
SOFIA encontrou o hidreto de hélio moderno em uma nebulosa planetária,
remanescente do que já foi uma estrela parecida com o Sol. Localizada a
3.000 anos-luz de distância, perto da constelação de Cygnus, essa nebulosa
planetária, chamada NGC 7027, possui condições que permitem a formação dessa
molécula misteriosa. A descoberta serve como prova de que o hidreto de
hélio pode, de fato, existir no espaço. Isso confirma uma parte
fundamental da nossa compreensão básica da química do Universo primitivo
e como ela evoluiu ao longo de bilhões de anos para a química complexa de
hoje. Os resultados são publicados na edição desta semana da Nature.
"Esta molécula estava à espreita, mas precisávamos dos instrumentos
certos para fazer as observações na posição certa - e a SOFIA conseguiu fazer
isso com perfeição", disse Harold Yorke, diretor do Centro de Ciência
SOFIA, no Vale do Silício, na Califórnia.
Hoje, o Universo está cheio de estruturas grandes e complexas, como
planetas, estrelas e galáxias. Mas mais de 13 bilhões de anos atrás,
seguindo o Big Bang, o Universo primordial era quente, e tudo o que existia
eram alguns tipos de átomos, principalmente hélio e hidrogênio. Como os
átomos se combinaram para formar as primeiras moléculas, o Universo foi
finalmente capaz de esfriar e começou a tomar forma. Os cientistas
inferiram que o hidreto de hélio era essa primeira molécula primordial.
Uma vez que o resfriamento começou, os átomos de hidrogênio poderiam interagir
com o hidreto de hélio, levando à criação de hidrogênio molecular - a molécula
responsável principalmente pela formação das primeiras estrelas. As
estrelas passaram a forjar todos os elementos que compõem o nosso
rico e químico Cosmo de hoje. O problema, porém, é que os
cientistas não encontraram o hidreto de hélio no espaço. Este primeiro
passo no nascimento da química não foi provado até agora.
"A falta de evidência da própria existência do hidreto de hélio no
espaço interestelar foi um dilema para a Astronomia por décadas", disse
Rolf Guesten, do Instituto Max Planck de Radioastronomia, em Bonn, na Alemanha,
e principal autor do estudo.
Hidreto de hélio é uma molécula mimada. O hélio em si é um gás
nobre que dificilmente combina com qualquer outro tipo de átomo. Mas em
1925, os cientistas conseguiram criar a molécula em laboratório, persuadindo o
hélio a compartilhar um de seus elétrons com um íon de hidrogênio.
Então, no final dos anos 1970, os cientistas que estudavam a nebulosa
planetária chamada NGC 7027 pensavam que esse ambiente poderia ser o ideal para
formar o hidreto de hélio. A radiação ultravioleta e o calor da estrela
envelhecida criam condições adequadas para a formação de hidreto de
hélio. Mas suas observações foram inconclusivas. Esforços
subsequentes sugeriram que poderia estar lá, mas a molécula misteriosa
continuou a evitar a detecção. Os telescópios espaciais usados não
tinham a tecnologia específica para captar o sinal de hidreto de hélio da
mistura de outras moléculas na nebulosa.
Em 2016, os cientistas recorreram à SOFIA para obter ajuda. Voando
até 45.000 pés, SOFIA faz observações acima das camadas interferentes da
atmosfera da Terra. Mas têm telescópios espaciais benéficos que não
retornam depois de cada voo.
"Somos capazes de mudar instrumentos e instalar a mais recente
tecnologia", disse o cientista do projeto Naseem Rangwala
SOFIA. “Essa flexibilidade nos permite melhorar as observações e responder
às questões mais urgentes que os cientistas querem que sejam respondidas”.
Um recente upgrade para um dos instrumentos da SOFIA, chamado de
receptor alemão em Terahertz Frequencies, ou GREAT, acrescentou o canal
específico para hidreto de hélio que os telescópios anteriores não
tinham. O instrumento funciona como um receptor de rádio. Os
cientistas sintonizam a frequência da molécula que procuram, semelhante a
sintonizar um rádio FM à estação certa. Quando SOFIA subiu ao céu noturno,
cientistas ansiosos estavam a bordo lendo os dados do instrumento em tempo
real. O sinal do hidreto de hélio finalmente chegou alto e claro.
"Foi muito emocionante estar lá, vendo o hidreto de hélio pela
primeira vez nos dados", disse Guesten. “Isso traz uma longa busca
para um final feliz e elimina dúvidas, sobre nossa compreensão da química
subjacente do Universo primordial.
Cientistas do observatório aerotransportado SOFIA detectaram o primeiro
tipo de molécula que se formou no Universo. Eles encontraram a combinação
de hélio e hidrogênio, chamada hidreto de hélio, em uma nebulosa planetária
perto da constelação de Cygnus. Esta descoberta confirma uma parte fundamental
da nossa compreensão básica do universo primitivo e como ele evoluiu ao longo
de bilhões de anos para a química complexa de hoje.
Créditos: NASA / Ames Research Center
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.
Contatos de mídia:
Nicholas Veronico
SOFIA Science Center
Centro de Pesquisa de
Ames, Vale do Silício, Califórnia
650-604-4589 /
650-224-8726
Biografia
Profissional de Naseem Rangwala
Naseem.Rangwala@nasa.gov
Título: Astrofísico, SOFIA Instrument Scientist
Afiliação:
NASA Ames Research Center
650-604-4079
O
Dra. Naseem Rangwala é astrofísica no Centro de Pesquisas Américas da NASA na
Divisão de Ciência Espacial e Astrobiologia. Ela também é cientista do
SOFIA Instrumento para o observatório aerotransportado da NASA, SOFIA. Ela
ganhou seu Ph.D. em física e astronomia da Universidade Rutgers em Nova
Jersey. Uma pesquisa do Dr. Rangwala enfoca a astroquímica observacional e
a caracterização do meio interestelar molecular de Galáxias utilizando
observações submilimétricas e infravermelhas. A liderar o levantamento de
arquivos do Herschel para caracterizar uniformemente a concentração de energia
da linha de CO-em-vista e a medir como as moléculas de gás de efeito molecular
em todas as galáxias vizinhas que foram observadas com o instrumento FTS a
bordo do Herschel.Ela é um IP de várias formas para caracterizar as moléculas
de gás nas regiões nucleares luminosas de infravermelho, Arp 220 e NGC 6240. Ela também é a principal
pesquisadora do maior ciclo linha molecular no infravermelho médio do Orion Hot
Core. Recentemente, ela se juntou ao programa SOFIA e está
envolvida no desenvolvimento de ciência e instrumento de projeto SOFIA. Dr.
Rangwala é atualmente co-presidente da NASA, que trabalha com o Grupo de
Análise de Origens Cósmicas da NASA para coletar dados da comunidade e abordar
objetivos de longo prazo da comunidade astronômica de infravermelho distante.
Divisão de Ciência Espacial e Astrobiologia
Fonte:
NASA / 17-04-2019
Obrigado pela sua visita e volte sempre!
HélioR.M.Cabral (Economista,
Escritor e Pesquisador Independente na Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e
Climatologia).
Membro da Society for
Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA
(National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa do projeto S`Cool Ground Observation
(Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant
Energy System) administrado pela NASA.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and
Atmospheric Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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