Uma equipe de cientistas, liderado por Boy Lankhaar na Chalmers University of Technology, resolveu um quebra-cabeça importante na astroquímica - como medir os campos magnéticos no espaço usando metanol, a forma mais simples de álcool. Seus resultados, publicado no jornal Astronomia da Natureza , dar aos astrônomos uma nova maneira de investigar como as estrelas massivas nascem.

Ao longo do último meio século, muitas moléculas foram descobertas no espaço. Usando radiotelescópios, astrônomos têm, com a ajuda dessas moléculas, foi capaz de investigar o que acontece no escuro, nuvens densas onde nascem novas estrelas e planetas. Os cientistas podem medir a temperatura, pressão e movimento do gás, estudando a assinatura das moléculas nos sinais que detectam. Mas há outro jogador importante envolvido na formação massiva de estrelas que é mais difícil de medir:os campos magnéticos.

Boy Lankhaar na Chalmers University of Technology, quem liderou o projeto, diz, "Quando as estrelas maiores e mais pesadas nascem, sabemos que os campos magnéticos desempenham um papel importante. Mas como os campos magnéticos afetam o processo é um assunto de debate entre os pesquisadores. Portanto, precisamos de maneiras de medir os campos magnéticos, e isso é um verdadeiro desafio. Agora, graças aos nossos novos cálculos, finalmente sabemos como fazer isso com metanol. "

Usando medições de metanol (CH ₃ OH) no espaço para investigar campos magnéticos foi sugerido há muitas décadas. No gás denso em torno de muitas estrelas recém-nascidas, as moléculas de metanol brilham intensamente como lasers de micro-ondas naturais, ou masers. Os sinais que podemos medir de masers de metanol são fortes e emitidos em frequências muito específicas.

"Os sinais de radiação também vêm de regiões onde os campos magnéticos têm mais a nos dizer sobre como as estrelas se formam. Com nossa nova compreensão de como o metanol é afetado pelos campos magnéticos, podemos finalmente começar a interpretar o que vemos, "diz o membro da equipe Wouter Vlemmings de Chalmers.

Tentativas anteriores de medir as propriedades magnéticas do metanol em condições de laboratório encontraram problemas. Em vez de, os cientistas decidiram construir um modelo teórico, certificando-se de que era consistente com a teoria anterior e com as medições de laboratório. “Desenvolvemos um modelo de como o metanol se comporta em campos magnéticos, partindo dos princípios da mecânica quântica. Breve, encontramos uma boa concordância entre os cálculos teóricos e os dados experimentais disponíveis. Isso nos deu confiança para extrapolar para as condições que esperamos no espaço, "explica Boy Lankhaar.

Ainda, a tarefa revelou-se surpreendentemente desafiadora. Químicos teóricos Ad van der Avoird e Gerrit Groenenboom, ambos na Radboud University na Holanda, necessário para fazer novos cálculos e corrigir o trabalho anterior. "Como o metanol é uma molécula relativamente simples, pensamos a princípio que o projeto seria fácil. Em vez de, acabou sendo muito complicado porque tivemos que calcular as propriedades do metanol em detalhes, "diz Ad van der Avoird.

Os novos resultados abrem novas possibilidades para a compreensão dos campos magnéticos no universo. Eles também mostram como problemas podem ser resolvidos em astrochemistry - onde as disciplinas de astronomia e química se encontram. Huib Jan van Langevelde, membro da equipe e astrônomo do Joint Institute for VLBI Eric and Leiden University, explica. "É incrível que cálculos tão detalhados sejam necessários para revelar a complexidade molecular de que precisamos para interpretar as medições muito precisas que fazemos com os melhores radiotelescópios de hoje. São necessários especialistas das disciplinas de química e astrofísica para permitir novas descobertas no futuro sobre as moléculas , campos magnéticos e formação de estrelas, " ele diz.