Nota de Imprensa

Resultado doce do ALMA

Blocos constituintes da vida descobertos em torno de uma estrela jovem

29 de Agosto de 2012

Uma equipa de astrónomos utilizando o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) descobriu moléculas de açúcar no gás que rodeia uma estrela jovem do tipo solar. Esta é a primeira vez que açúcar é descoberto no espaço em torno de uma tal estrela. Esta descoberta mostra que os blocos constituintes da vida se encontram no local certo, na altura certa, de modo a serem incluídos em planetas que se estejam a formar em torno da estrela.

Os astrónomos descobriram moléculas de glicoaldeído - uma forma simples de açúcar [1] - no gás que circunda uma estrela binária jovem, com massa semelhante ao Sol, chamada IRAS 16293-2422. O glicoaldeído já tinha sido observado anteriormente no espaço interestelar [2], mas esta é a primeira vez que é descoberto tão perto de uma estrela do tipo solar, a distâncias comparáveis à distância de Urano ao Sol, no Sistema Solar. Esta descoberta mostra que alguns dos componentes químicos necessários à vida existiam neste sistema na altura da formação planetária [3].

"No disco de gás e poeira que circunda esta estrela recém-formada encontrámos glicoaldeído, uma forma de açúcar simples não muito diferente do açúcar que pomos no café," explica Jes Jørgensen (Instituto Niels Bohr, Dinamarca), o autor principal do artigo científico que descreve estes resultados. "Esta molécula é um dos ingredientes na formação do RNA, que - tal como o DNA, ao qual está ligado - é um dos blocos constituintes da vida."

A alta sensibilidade do ALMA - mesmo nos comprimentos de onda mais curtos nos quais opera e por isso tecnicamente mais difíceis - foi indispensável nestas observações, as quais foram executadas com uma rede parcial de antenas durante a fase de Verificação Científica do observatório [4].

"O que é verdadeiramente excitante acerca dos nossos resultados é que as observações ALMA revelaram que as moléculas de açúcar estão a cair em direção a uma das estrelas do sistema," diz a membro da equipa Cécile Favre (Universidade de Aarhus, Dinamarca). "As moléculas de açúcar não só se encontram no local certo para encontrarem o seu caminho até um planeta, estão também a deslocar-se na direção correcta."

As nuvens de gás e poeira que colapsam para formar novas estrelas são extremamente frias [5] e muitos gases solidificam sob a forma de gelo sobre as partículas de poeira, onde seguidamente se juntam para formar moléculas mais complexas. Mas assim que uma estrela se forma no meio de uma nuvem de gás e poeira em rotação, esta aquece as regiões internas da nuvem para cerca de uma temperatura ambiente, evaporando as moléculas quimicamente complexas e formando gases que emitem uma radiação característica em ondas rádio, ondas estas que podem ser mapeadas com a ajuda de potentes rádio telescópios, como o ALMA.

A IRAS 16293-2422 situa-se a cerca de 400 anos-luz de distância, relativamente próximo da Terra, o que a torna num excelente alvo para os astrónomos que estudam as moléculas e a química em torno de estrelas jovens. Juntando o poder de uma nova geração de telescópios, tais como o ALMA, os astrónomos têm agora a oportunidade de estudar os detalhes das nuvens de gás e poeira que estão a formar sistemas planetários.

"A grande questão é: qual a complexidade que estas moléculas podem atingir antes de serem incorporadas em novos planetas? Esta questão pode dizer-nos algo sobre como a vida aparece noutros locais e as observações do ALMA serão vitais para desvendar este mistério," conclui Jes Jørgensen.

Este trabalho foi descrito num artigo científico que será publicado na revista da especialidade Astrophysical Journal Letters.

O Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), uma infraestrutura astronómica internacional, é uma parceria entre a Europa, a América do Norte e o Leste Asiático, em cooperação com a República do Chile. O ALMA é financiado na Europa pelo Observatório Euroepu do Sul (ESO), na América do Norte pela Fundação Nacional para a Ciência dos Estados Unidos (NSF) em cooperação com o Conselho Nacional de Investigação do Canadá (NRC) e no Leste Asiático pelos Institutos Nacionais de Ciências da Natureza (NINS) do Japão em cooperação com a Academia Sínica (AS) da Ilha Formosa. A construção e operação do ALMA é coordenada pelo ESO, em prol da Europa, pelo Observatório Nacional de Rádio Astronomia (NRAO), que é gerido, pela Associação de Universidades (AUI), em prol da América do Norte e pelo Observatório Astronómico Nacional do Japão (NAOJ), em prol do Leste Asiático. O Joint ALMA Observatory (JAO) fornece uma liderança e direção unificadas na construção, comissionamento e operação do ALMA. 

Notas

[1] Açúcar é o nome comum para uma série de pequenos hidratos de carbono (moléculas que contêm carbono, hidrogénio e oxigénio, tipicamente com uma razão atómica hidrogénio:oxigénio de 2:1, como a água). O glicoaldeído tem a fórmula química C₂H₄O₂. O açúcar utilizado normalmente na comida e bebida é a sacarose, uma molécula maior que o glicoaldeído e outro exemplo deste tipo de compostos.

[2] O glicoaldeído foi detectado até agora em dois locais no espaço - na direção da nuvem do centro galáctico Sgr B2, utilizando o telescópio de 12 metros em Kitt Peak (EUA) da National Science Foundation (NSF), em 2000 e com o telescópio da NSF Robert C. Byrd Green Bank (EUA) em 2004, e no núcleo molecular quente de elevada massa G31.41+0.31 utilizando o Interferómetro IRAM do Planalto de Bure (França) em 2008.

[3] Medições precisas feitas em laboratório dos comprimentos de onda característicos das ondas rádio emitidas pelo glicoaldeído foram indispensáveis na identificação feita pela equipa da molécula no espaço. Para além do glicoaldeído, a IRAS 16293-2422 é também conhecida por ter uma quantidade de outras moléculas orgânicas complexas, incluindo etilenoglicol, metanoato de metila e etanol.

[4] As observações científicas preliminares com uma rede parcial de antenas começaram em 2011 (ver eso1137). Tanto antes como depois dessa altura, foram feitas uma série de observações de Verificação Científica, no intuito de demonstrar que o ALMA era capaz de produzir dados da qualidade pretendida, sendo que os dados produzidos foram tornados públicos. Os resultados aqui descritos utilizaram alguns dos dados desta Verificação Científica. A construção do ALMA estará completa em 2013, quando as 66 antenas de alta precisão estiverem completamente operacionais.

[5] Encontram-se geralmente a cerca de 10 graus acima do zero absoluto: a cerca de -263 graus Celsius. 

Informações adicionais

Este trabalho foi descrito num artigo científico "Detection of the simplest sugar, glycolaldehyde, in a solar-type protostar with ALMA", por Jørgensen et al., que será publicado na revista da especialidade Astrophysical Journal Letters.

A equipa é composta por Jes K. Jørgensen (Universidade de Copenhaga, Dinamarca), Cécile Favre (Universidade de Aarhus, Dinamarca), Suzanne E. Bisschop (Universidade de Copenhaga), Tyler L. Bourke (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, EUA), Ewine F. van Dishoeck (Observatório de Leiden, Holanda; Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Alemanha) e Markus Schmalzl (Observatório de Leiden).

O ano de 2012 marca o quinquagésimo aniversário da fundação do Observatório Europeu do Sul (ESO). O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a investigação em astronomia e é o observatório astronómico mais produtivo do mundo. O ESO é financiado por 15 países: Alemanha, Áustria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Itália, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e funcionamento de observatórios astronómicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrónomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação na investigação astronómica. O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta, no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera o Very Large Telescope, o observatório astronómico óptico mais avançado do mundo e dois telescópios de rastreio. O VISTA, o maior telescópio de rastreio do mundo que trabalha no infravermelho e o VLT Survey Telescope, o maior telescópio concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é o parceiro europeu do revolucionário telescópio ALMA, o maior projeto astronómico que existe atualmente. O ESO encontra-se a planear o European Extremely Large Telescope, E-ELT, um telescópio da classe dos 40 metros que observará na banda do visível e próximo infravermelho. O E-ELT será "o maior olho no céu do mundo". 

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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso1234, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contacto local com os meios de comunicação social, em ligação com os desenvolvimentos do ESO. A representante do nodo português é Margarida Serote.