O mistério da ausência de oxigênio molecular

A procura por oxigênio molecular interestelar (O₂), têm uma longa história, e a motivação para essas pesquisas evoluiu.

© Robert Gendler (nebulosa de Órion)

Antes do final de 1990, os esforços para detectar O₂ foram impulsionados por um desejo de confirmar o seu papel previsto como um importante reservatório de oxigênio elementar dentro de densas nuvens moleculares e como o refrigerante de gás mais importante de nuvens típicas após o monóxido de carbono (CO). Mas o O₂ nunca foi encontrado. A satélite SWAS (Submillimeter Wave Astronomy Satellite), em 1998, e o satélite Odin, em 2001, ambos não conseguiram detectar O₂ num grande número de fontes níveis com uma pequena percentagem das abundâncias previstas por modelos químicos em equilíbrio na fase gasosa.

A conclusão forçou uma mudança na ênfase das buscas. Hoje, o interesse no O₂ já não reside no fato de ser um importante reservatório de oxigênio elementar ou em seu poder de arrefecimento. Em vez disso, as pesquisas tornaram-se um meio importante para testar a nossa compreensão atual da química interestelar e os diversos processos de formação, destruição, e esgotamento de O₂ e do equilíbrio entre eles.
Os astrônomos Gary Melnick e Sinos Volker do CfA (Harvard Center for Astrophysics0 lideraram uma equipe de dezenove astrônomos usando o observatório espacial Herschel, no estudo da presença de oxigênio molecular na nebulosa de Órion, um local bem conhecido por sua rica química. Os instrumentos do Herschel possuem tanto  sensibilidade elevada como a cobertura de comprimento de onda amplo necessário para pesquisar a molécula em várias das suas linhas de emissão.

Os cientistas relatam que ainda não encontraram a molécula de O₂.

As conclusões preliminares aborda quatro questões: a forma de como o oxigênio se agarra ao gelo no meio interestelar (talvez mais forte do que se suspeitava anteriormente), a quantidade de material total na região de Órion (menos do que havia sido pensado), a maneira como o O₂ se junta (aglomerados mais pequenos), bem como a localização destas moléculas nas nuvens (enterrado mais profundo do que as estimativas anteriores).

A imagem no topo  mostra o gás brilhante da nebulosa circundante às estrelas quentes e jovens à beira de uma nuvem molecular interestelar imensa com cerca de 1.500 anos-luz de distância. Simultaneamente, são visíveis as estrelas brilhantes do Trapézio no coração de Órion, as faixas amplas de poeira escura que atravessam o centro, o gás hidrogênio vermelho brilhante, e o pó azul colorido que reflete a luz de estrelas recém-nascidas. A complexa nebulosa de Órion inclui a nebulosa Horsehead, que lentamente se dispersará durante os próximos 100.000 anos.

Fonte: The Astrophysical Journal