Telescópio no deserto do Atacama mapeia 11 estrelas jovens parecidas com o Sol e encontra metanol pesado inédito a 1.000 anos-luz

Sete artigos do projeto COMPASS mostram que protoestrelas de baixa massa guardam um kit químico mais sofisticado do que se supunha.

Uma molécula de metanol em que todos os átomos de hidrogênio foram trocados por deutério, uma versão mais pesada do elemento, foi detectada pela primeira vez no espaço. Ela está ao redor da protoestrela IRS 4A2, na nuvem molecular de Perseu, a cerca de 1.000 anos-luz da Terra. A descoberta é um dos resultados do projeto COMPASS, que usa o telescópio ALMA, no deserto do Atacama, no Chile, para estudar a química de estrelas jovens parecidas com o Sol.

O trabalho é co-liderado pela professora Maria N. Drozdovskaya, do Departamento de Química, Bioquímica e Ciências Farmacêuticas da Universidade de Berna, na Suíça. Os primeiros resultados saíram em sete artigos na revista Astronomy & Astrophysics.

Um kit químico em volta de estrelas ainda em formação

Novas estrelas e planetas nascem no interior de nuvens de gás e poeira cobertas de gelo. Nesse ambiente também se formam moléculas orgânicas, consideradas possíveis blocos de construção da vida. Como essa diversidade surge, como varia de um sistema para outro e como influencia os planetas jovens ainda é, em grande parte, desconhecido.

O COMPASS (sigla em inglês para Moléculas Orgânicas Complexas em Protoestrelas com Levantamentos Espectrais do ALMA) tenta preencher essa lacuna. O projeto observa 11 protoestrelas próximas, de baixa massa, ou seja, precursoras de estrelas leves como o Sol. Segundo a Universidade de Berna, mais de 30 pesquisadores da Europa, da América do Norte e da Ásia participam da iniciativa.

Os dados indicam que essas estrelas jovens estão cercadas por um “kit químico inicial” sofisticado, que inclui moléculas como o metanol, o álcool mais simples e peça central na formação de moléculas orgânicas maiores. Esse material pode, mais tarde, fazer parte dos planetas em formação.

Sinais de maser onde não se esperava

A equipe detectou emissão maser de metanol, um tipo de sinal de rádio característico dessas moléculas, em mais da metade das protoestrelas estudadas. Até agora, esse fenômeno só havia sido observado em protoestrelas de grande massa, precursoras de estrelas muito mais energéticas.

“O fato de ter sido encontrada agora também em uma protoestrela de baixa massa mostra que condições físicas localmente extremas podem existir ali, de forma análoga às das estrelas massivas, e desafia nossa compreensão anterior da formação de estrelas como o Sol”, afirma Drozdovskaya.

Os resultados sugerem que a emissão maser de metanol em torno de estrelas de baixa massa é mais comum do que se pensava e pode ser uma característica das fases iniciais da evolução protoestelar.

O metanol “pesado” e o que ele revela

No deutério, o núcleo do átomo tem um nêutron a mais que o hidrogênio comum. No metanol totalmente deuterado (CD₃OD), todos os hidrogênios foram substituídos por essa forma mais pesada. Segundo os autores, é a primeira detecção interestelar dessa variante, registrada em IRAS 4A2.

“Ambos os resultados mostram como medições espectroscópicas de alto desempenho, como as do COMPASS com o ALMA, são importantes para detectar fenômenos químicos raros e até então desconhecidos”, diz a pesquisadora. “Eles mostram o quanto ainda temos a aprender sobre os processos químicos em sistemas protoestelares jovens.”

Como o projeto conseguiu tempo no ALMA

Observar com o ALMA é muito disputado. O COMPASS foi um de apenas quatro Programas Grandes escolhidos em 2022, entre cerca de 40 propostas. Foram necessárias mais de 100 horas de observação para catalogar a composição química das protoestrelas.

“A taxa de sucesso foi de 10%, então ficamos ainda mais felizes por nosso projeto ter sido selecionado”, diz Drozdovskaya.

Os sete artigos tratam de temas como a visão geral do programa, o tratamento dos dados e estudos específicos sobre metanol, cianeto de metila e acetaldeído, parte deles na protoestrela BHR71-IRS1. A visão geral do programa está publicada em Astronomy & Astrophysics, e o site do COMPASS reúne informações do projeto.

O que isso tem a ver com a Amazônia

O ALMA fica no Atacama, no mesmo continente da Amazônia, e é operado por um consórcio internacional. A região amazônica não participa diretamente do COMPASS, mas o estudo dialoga com perguntas que também mobilizam a pesquisa sobre biodiversidade e origem da vida na Terra: de que ingredientes químicos surgiram os sistemas que hoje abrigam a floresta.

O que vem a seguir

A análise de todas as moléculas detectadas nas 11 protoestrelas está em andamento. “A análise de todos os dados coletados levará ainda vários anos”, afirma Drozdovskaya. Programas complementares seguem em outros instrumentos, incluindo o Telescópio Espacial James Webb.

Em 2025, a pesquisadora recebeu uma bolsa Consolidator do Conselho Europeu de Pesquisa, de cerca de 2 milhões de euros por cinco anos, para o projeto “Planetary Systems from Interstellar Ingredients”. Ele investiga se moléculas complexas se preservam do disco protoplanetário até sistemas planetários jovens e cometas, ou se se transformam no caminho.

Com informações de Universidade de Berna.

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