No começo, houve o Big Bang. E então, cerca de 100 mil anos depois, o hélio e o hidrogênio se combinaram pela primeira vez para criar uma molécula chamada hidreto de hélio, a mais antiga do universo. Pela primeira vez na história, os cientistas detectaram o hidreto de hélio, oferecendo uma conexão direta com os primeiros dias do universo. [Se foi a origem de tudo, o que havia antes do Big Bang?]
Embora possa não apresentar as oportunidades fotográficas de um buraco negro, o hidreto de hélio tem sido crucial na formação do universo conhecido. Quando se formou pela primeira vez, ainda não havia muito universo e tudo era extremamente quente, com hélio e hidrogênio constantemente esbarrando um nos outro. Somente quando o hidreto de hélio começou a se formar, o universo conseguiu se resfriar e se expandir. Mais tarde, o hélio resfriado iria interagir com o hidreto de hélio e criar o hidrogênio molecular, um ingrediente crucial no desenvolvimento de estrelas.
NASA/ESA/Hubble
Essa tem sido a teoria de longa data, pelo menos. Mas essa teoria, que acompanha os primeiros momentos da química na história, não tinha sido comprovada até agora.
“A falta de evidência da própria existência do hidreto de hélio no espaço interestelar foi um dilema para a astronomia por décadas”, diz Rolf Guesten, do Instituto Max Planck de Radioastronomia, em Bonn, Alemanha, e principal autor do estudo, em um comunicado de imprensa.
NASA
O dilema foi resolvido pelo Observatório Estratosférico da NASA para a Astronomia Infravermelha, ou SOFIA. Maior observatório aerotransportado do mundo, o SOFIA é uma parceria da NASA e do Centro Aeroespacial Alemão (DLR). É um avião – um Boeing 747 amplamente modificado, com um telescópio refletor de 2,7 metros.
O hidreto de hélio tem apresentado desafios para os cientistas. No final dos anos 1970, enquanto uma nebulosa planetária chamada NGC 702 era estudada, surgiu uma suspeita crescente de que poderia ser um berço para essas primeiras moléculas. Mas nada, nem mesmo telescópios espaciais, podiam limpar o ruído da nebulosa para o sinal específico do hidreto de hélio.
Então os cientistas se voltaram para o SOFIA. O avião voa a quase 14 km de altitude, acima das camadas interferentes da atmosfera da Terra. Embora não consiga chegar tão perto dos objetos no espaço quanto o Hubble, ele tem uma grande vantagem – ele pode voltar para a Terra. Isso significa que os cientistas podem fazer ajustes com base no motivo pelo qual estão pesquisando os céus.
“Podemos mudar instrumentos e instalar a tecnologia mais recente”, diz o cientista Naseem Rangwala do projeto SOFIA. “Essa flexibilidade nos permite melhorar as observações e responder às questões mais urgentes que os cientistas querem que sejam respondidas”.
Um desses instrumentos é conhecido como o German Receiver at Terahertz Frequencies, ou GREAT. Os cientistas conseguiram alterar o GREAT adicionando um canal especificamente voltado para o hidreto de hélio. Semelhante a um receptor de rádio, o GREAT foi capaz de sintonizar as frequências geradas pelas moléculas de hidreto de hélio.
“Foi muito emocionante estar lá, vendo o hidreto de hélio pela primeira vez nos dados”, disse Guesten. “Isso traz uma longa busca para um final feliz e elimina dúvidas sobre a nossa compreensão da química subjacente do universo primitivo.”