Astrónomos detetaram oxigénio fora da Via Láctea pela primeira vez

NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration and A. Evans

Os astrónomos detetaram oxigénio numa galáxia a mais de 500 milhões de anos-luz da Via Láctea. Esta é terceira deteção deste género fora do Sistema Solar – e a primeira fora da nossa galáxia.

O oxigénio é o terceiro elemento mais abundante no Universo, a seguir ao hidrogénio e ao hélio. A sua química e abundância em nuvens interestelares são importantes para a compreensão do papel do gás molecular nas galáxias.

Os astrónomos têm procurado oxigénio, usando astronomia milimétrica, que deteta os comprimentos de onda do rádio emitidos pelas moléculas; e espectroscopia, que analisa o espectro para procurar comprimentos de onda absorvidos ou emitidos por moléculas específicas.

Porém, de acordo com o ScienceAlert, estas investigações revelaram uma desconcertante falta de moléculas de oxigénio. “Ainda falta uma imagem abrangente da química do oxigénio em diferentes ambientes interestelares”, escreveu uma equipa de astrónomos liderada por Junzhi Wang, da Academia Chinesa de Ciências.

Um local em que o oxigénio molecular foi detetado foi a nebulosa de Orion. Foi levantada a hipótese de que, no Espaço, o oxigénio está ligado ao hidrogénio na forma de gelo, que se agarra aos grãos de poeira. Porém, a nebulosa de Orion é um viveiro estelar e é possível que a intensa radiação de estrelas jovens muito quentes choque com o gelo em sublimação e divida as moléculas, libertando oxigénio.

Agora, os cientistas encontraram oxigénio noutra galáxia: Markarian 23, que se localiza a 561 milhões de anos-luz de distância e alimentasa por um quasar. Este é um núcleo galáctico extremamente luminoso com um buraco negro supermassivo ativo no centro. São os objetos mais brilhantes do Universo e a Markarian 231 contém o quasar mais próximo da Terra.

Os astrónomos pensam mesmo que Markarian 231 pode ter dois buracos negros supermassivos ativos no centro, girando um em redor do outro num ritmo furioso. Um núcleo galáctico ativo gera saídas moleculares, produzindo choques contínuos que podem libertar oxigénio da água em nuvens moleculares. As saídas moleculares no Markarian 231 são de velocidade particularmente alta.

Usando o radiotelescópio IRAM de 30 metros, em Espanha, os astrónomos fizeram observações da galáxia durante quatro dias em vários comprimentos de onda. Nesses dados, encontraram a assinatura espectral do oxigénio, de acordo com a hipótese do choque. “Com observações profundas em relação à Markarian 231 usando o telescópio IRAM de 30 metros e o NOEMA, detetamos emissão de [oxigénio molecular] numa galáxia externa pela primeira vez”, escreveram os investigadores num artigo publicado em janeiro na revista científica The Astrophysical Journal.

“A emissão detetada de O2 está localizada em regiões a cerca de 32.615 anos-luz do centro da Markarian 231 e pode ser causada pela interação entre o fluxo molecular ativo do núcleo galáctico ativa e as nuvens moleculares do disco externo”.

As medidas da equipa revelaram que a abundância de oxigénio em comparação com o hidrogénio era cerca de 100 vezes maior do que a encontrada na nebulosa de Orion, de modo que a galáxia poderia estar a passar por uma versão mais intensa do mesmo processo de divisão de moléculas.

São necessárias mais observações para confirmar que os astrónomos estão corretos ao interpretar os seus resultados como oxigénio. Se os resultados se confirmarem, o fenómeno poderá ser usado para entender mais sobre o oxigénio molecular nas galáxias e o fluxo molecular de um núcleo galáctico ativo.