Cientistas determinam que ‘Oumuamua não é afinal composto por hidrogénio molecular.

Cientistas determinam que ‘Oumuamua não é afinal composto por hidrogénio molecular.

O debate sobre as origens e a estrutura molecular de ʻOumuamua continua, com a revista The Astrophysical Journal Letters a anunciar que, apesar das promessas anteriores, este objeto interstelar não afinal feito de gelo de hidrogénio molecular.

Um estudo anterior, publicado por Seligman & Laughlin em 2020 (após observações do Telescópio Espacial Spitzer terem estabelecido limites rígidos para a libertação de moléculas à base de carbono), sugeriu que se ʻOumuamua fosse um iceberg de hidrogénio, então o gás de hidrogénio puro que o impulsiona teria escapado à deteção. Mas um grupo de cientistas do Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian (CfA) e do Instituto Coreano de Astronomia e Ciências Espaciais (KASI) quis investigar se um objeto composto por hidrogénio poderia ter feito a viagem desde o espaço interstelar até ao Sistema Solar.

“A proposta de Seligman e Laughlin parecia promissora porque podia explicar a forma extremamente alongada de ʻOumuamua, bem como a aceleração não gravitacional. No entanto, esta teoria baseia-se na suposição de que o gelo de H₂ poderia formar-se em nuvens moleculares densas. Sendo verdade, os objetos de gelo de H₂ poderiam ser abundantes no Universo, e como tal teriam implicações de longo alcance. O gelo de H₂ foi também proposto para explicar a matéria escura, um enigma da astrofísica moderna,” disse Thiem Hoang, investigador no grupo de astrofísica teórica do KASI e principal autor do artigo. “Queríamos não apenas testar os pressupostos da teoria, mas também a proposição da matéria escura.” Avi Loeb, Professor Frank B. Baird de Ciência em Harvard e coautor do artigo, acrescentou: “Tínhamos sérias dúvidas de que os icebergs de hidrogénio pudessem sobreviver à viagem – que provavelmente terá durado centenas de milhões de anos – porque se evaporam muito rapidamente, e de que se pudessem formar em nuvens moleculares.”

Viajando à velocidade vertiginosa de mais de 300000 km/h em 2017, ‘Oumuamua foi inicialmente classificado como um asteroide, e quando mais tarde acelerou, descobriu-se que tinha propriedades mais semelhantes às dos cometas. Mas este objeto interstelar com raio de 0,2 km também não se encaixava nessa categoria, e a sua origem permaneceu um mistério. Os investigadores focaram-se então na nuvem molecular gigante W51 – uma das GMCs (GMC – giant molecular cloud) mais próximas da Terra, a apenas 17000 anos-luz de distância – como potencial ponto de origem para ʻOumuamua, mas levantaram a hipótese de que não poderia ter realizado a viagem intacto. “Os locais mais prováveis para se produzirem icebergs de hidrogénio são os ambientes mais densos do meio interstelar. Estas são nuvens moleculares gigantes,” disse Loeb, confirmando que estes ambientes estão muito distantes e não são propícios ao desenvolvimento de icebergs de hidrogénio.

A astrofísica considera que os objetos sólidos crescem por colisões e aglomeração de poeira, mas no caso de um iceberg de hidrogénio, esta teoria não pode ser mantida. “O processo que leva a que se forme um objeto com o diâmetro de um quilómetro pode começar pela formação de grãos do tamanho de um mícron, que vão crescendo por coalescência,” disse Hoang. “No entanto, em regiões com alta densidade de gás, o aquecimento devido às colisões do gás pode sublimar rapidamente o manto de hidrogénio nos grãos, impedindo-os de crescer.”

Embora o estudo tenha explorado a destruição do gelo de H₂ através de vários mecanismos, incluindo radiação interstelar, raios cósmicos e gás interstelar, a sublimação devida ao aquecimento pela luz das estrelas tem o efeito mais destrutivo, e segundo Loeb: “a sublimação térmica por aquecimento devido a colisões em GMCs poderia destruir um iceberg de hidrogénio molecular do tamanho de ‘Oumuamua antes da sua fuga para o meio interstelar”. Esta conclusão inviabiliza a teoria de que ‘Oumuamua teria viajado até ao Sistema Solar a partir de uma GMC, bem como a proposta de bolas gelo primordiais como matéria escura. O arrefecimento por evaporação nestas situações não reduz o papel da sublimação térmica pela luz das estrelas na destruição de objetos de gelo de H₂.

‘Oumuamua ganhou pela primeira vez notoriedade em 2017, quando foi descoberto por observadores no Observatório Haleakalā e, desde então, tem sido objeto de estudos contínuos. “Este objeto é misterioso e difícil de compreender porque revela propriedades peculiares que nunca vimos em cometas e asteroides do Sistema Solar,” disse Hoang.

Embora a natureza deste viajante interstelar seja ainda um mistério por resolver, Loeb julga que não irá ficar assim por muito mais tempo, sobretudo se não estiver sozinho. “Se ‘Oumuamua fizer parte de uma população de objetos semelhantes com trajetórias aleatórias, então o Vera C. Rubin Observatory (VRO), que deverá entrar em funcionamento no próximo ano, poderá detetar aproximadamente um objeto deste tipo por mês. Todos estamos expectantes para ver o que ele irá encontrar.”

Fonte da notícia: CfA

Tradução: Teresa Direitinho

Scientists Determine ‘Oumuamua Isn’t Made From Molecular Hydrogen Ice After All

The debate over the origins and molecular structure of ‘Oumuamua continued today with an announcement in The Astrophysical Journal Letters that despite earlier promising claims, the interstellar object is not made of molecular hydrogen ice after all.

The earlier study, published by Seligman & Laughlin in 2020—after observations by the Spitzer Space Telescope set tight limits on the outgassing of carbon-based molecules—suggested that if ‘Oumuamua were a hydrogen iceberg, then the pure hydrogen gas that gives it its rocket-like push would have escaped detection. But scientists at the Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA) and the Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI) were curious whether a hydrogen-based object could actually have made the journey from interstellar space to our solar system. […] Read the original article at CfA.