Astrônomos internacionais utilizaram o Telescópio Espacial James Webb da NASA para detectar pela primeira vez uma nova molécula de carbono no espaço. Conhecida como cátion metila (CH 3 +), a molécula é importante porque ajuda a formação de moléculas complexas à base de carbono. O cátion metila foi encontrado em um sistema estelar jovem, com um disco protoplanetário, conhecido como d203-506, localizado a cerca de 1.350 anos-luz na nebulosa de Orion.

Os compostos de carbono formam as bases de toda a vida conhecida, e como tal são de particular interesse para os cientistas que trabalham para entender tanto como a vida se desenvolveu na Terra, quanto como ela poderia potencialmente se desenvolver em outros lugares em nosso universo. A descoberta do cátion metila é fundamental para a compreensão da química orgânica (contendo carbono) interestelar.

O cátion metila é teorizado como sendo particularmente importante porque reage prontamente com uma ampla gama de outras moléculas. Como resultado, age como uma "estação de trem" onde uma molécula pode permanecer por um tempo antes de seguir em muitas direções diferentes para reagir com outras moléculas. Devido a essa propriedade, os cientistas suspeitam que o CH 3 + forma uma base da química orgânica interestelar.

As capacidades únicas do Telescópio Espacial James Webb o tornaram o observatório ideal para pesquisar essa molécula crucial. A resolução espacial e espectral requintada, bem como sua sensibilidade, contribuíram para o sucesso da equipe. Em particular, a detecção de uma série de linhas de emissão chave do CH 3 + pelo Webb cimentou a descoberta.

“Essa detecção não apenas valida a incrível sensibilidade do Webb, mas também confirma a importância central postulada do CH 3 + na química interestelar”, disse Marie-Aline Martin-Drumel da Universidade de Paris-Saclay na França, membro da equipe científica.

Embora a estrela em d203-506 seja uma anã vermelha, o sistema é bombardeado por forte luz ultravioleta (UV) de estrelas jovens e quentes próximas. Os cientistas acreditam que a maioria dos discos de formação planetária passa por um período de radiação UV intensa, já que as estrelas tendem a se formar em grupos que muitas vezes incluem estrelas massivas produtoras de UV.

Tipicamente, a radiação UV é esperada para destruir moléculas orgânicas complexas, caso em que a descoberta de CH 3 + pode parecer uma surpresa. No entanto, a equipe prevê que a radiação UV pode realmente fornecer a fonte necessária de energia para a formação de CH 3 +. Uma vez formado, ele promove reações químicas adicionais para construir moléculas de carbono mais complexas.

De forma geral, a equipe observa que as moléculas que eles veem em d203-506 são bastante diferentes dos discos protoplanetários típicos. Em particular, eles não conseguiram detectar sinais de água.

"Isso mostra claramente que a radiação ultravioleta pode mudar completamente a química de um disco protoplanetário. Pode desempenhar um papel crítico nas primeiras etapas químicas das origens da vida", elaborou Olivier Berné do Centro Nacional Francês de Pesquisa Científica em Toulouse, autor principal do estudo.

Essas descobertas, que fazem parte do programa Early Release Science do PDRs4ALL, foram publicadas na revista Nature. O Telescópio Espacial James Webb é o principal observatório de ciência espacial do mundo. Webb resolverá mistérios em nosso sistema solar, olhará para além para mundos distantes ao redor de outras estrelas e investigará as estruturas e origens misteriosas do nosso universo e nosso lugar nele. Webb é um programa internacional liderado pela NASA com seus parceiros, ESA (Agência Espacial Europeia) e CSA (Agência Espacial Canadense).