Pesquisadores do MIT estudaram recentemente uma região do espaço chamada Nuvem Molecular de Touro-1 (TMC-1) e descobriram mais de 100 moléculas diferentes flutuando no gás ali presente — mais do que em qualquer outra nuvem interestelar conhecida. Eles utilizaram radiotelescópios potentes capazes de detectar sinais muito fracos em uma ampla gama de comprimentos de onda do espectro eletromagnético.

Com mais de 1.400 horas de observação no Telescópio Green Bank (GBT) — o maior radiotelescópio totalmente direcionável do mundo, localizado na Virgínia Ocidental — pesquisadores do grupo de Brett McGuire coletaram os dados astronômicos necessários para buscar moléculas no espaço profundo e disponibilizaram o conjunto de dados completo ao público. A partir dessas observações, publicadas no The Astrophysical Journal Supplement Series (ApJS) , a equipe contabilizou 102 moléculas em TMC-1, uma nuvem interestelar fria onde nascem estrelas semelhantes ao Sol. A maioria dessas moléculas são hidrocarbonetos (compostos apenas de carbono e hidrogênio) e compostos ricos em nitrogênio, em contraste com as moléculas ricas em oxigênio encontradas ao redor de estrelas em formação. Notavelmente, eles também detectaram 10 moléculas aromáticas (estruturas de carbono em forma de anel), que representam uma pequena, mas significativa, fração do carbono na nuvem.

“Este projeto representa a maior quantidade de tempo de telescópio já utilizada para um levantamento de linhas moleculares, reduzida e divulgada publicamente até o momento, permitindo à comunidade científica buscar descobertas como matéria orgânica biologicamente relevante”, disse Ci Xue, pós-doutoranda do Grupo McGuire e pesquisadora principal do projeto. “Este censo molecular oferece um novo parâmetro para as condições químicas iniciais da formação de estrelas e planetas.”

Para lidar com o imenso conjunto de dados, os pesquisadores construíram um sistema automatizado para organizar e analisar os resultados. Usando métodos estatísticos avançados, eles determinaram as quantidades de cada molécula presente, incluindo variações contendo átomos ligeiramente diferentes (como carbono-13 ou deutério).

“Os dados que estamos divulgando aqui são o resultado de mais de 1.400 horas de observação no GBT, um dos principais radiotelescópios da NSF”, afirma McGuire, professor associado de Química da turma de 1943. “Em 2021, esses dados levaram à descoberta de moléculas individuais de PAHs no espaço pela primeira vez, respondendo a um mistério de três décadas que remontava à década de 1980. Nos anos seguintes, muitos outros PAHs, de tamanhos variados, foram descobertos nesses dados, mostrando que existe, de fato, um vasto e diversificado reservatório desse carbono orgânico reativo presente nos estágios iniciais da formação de estrelas e planetas. Ainda há muito mais ciência e muitas novas descobertas moleculares a serem feitas com esses dados, mas nossa equipe acredita firmemente que conjuntos de dados como este devem ser disponibilizados à comunidade científica. É por isso que estamos liberando o produto totalmente calibrado, reduzido e pronto para uso científico, gratuitamente para qualquer pessoa.”

Em suma, este estudo fornece o maior levantamento molecular de linhas espectrais divulgado publicamente até o momento, permitindo que a comunidade científica busque descobertas como moléculas biologicamente relevantes. Este censo molecular oferece um novo parâmetro para a compreensão das condições químicas que existem antes da formação de estrelas e planetas.