SPHEREx mapeia o gelo interestelar na Via Láctea em grande escala

O espaço está longe de ser vazio. Entre as estrelas existe uma mistura discreta de gás, poeira e algo surpreendentemente familiar: gelo.

Não é o gelo do congelador, mas sim camadas congeladas de água, dióxido de carbono e monóxido de carbono agarradas a minúsculos grãos de poeira que derivam através de nuvens gigantes.

Estas nuvens estendem-se por centenas de anos-luz. É no seu interior que nascem novas estrelas. Agora, pela primeira vez, os cientistas conseguiram cartografar estas regiões geladas numa escala verdadeiramente ampla.

Esta nova visão ajuda a perceber de onde poderão vir alguns dos blocos de construção da vida e como circulam pelo espaço.

Impressões digitais químicas no céu

Isto foi possível graças a um telescópio espacial chamado SPHEREx. Lançado a 11 de Março de 2025, observa o céu em luz infravermelha, um tipo de luz invisível aos nossos olhos.

Em vez de registar apenas formas, identifica impressões digitais químicas. Cada molécula absorve a luz à sua maneira, deixando pistas que o telescópio consegue interpretar.

No final de 2025, o SPHEREx já tinha concluído o seu primeiro mapa de todo o céu. Mapeou centenas de milhões de galáxias em 3D e começou a responder a grandes questões sobre como a água e a vida podem ter início no espaço.

Ao contrário de missões anteriores, esta observa tudo de uma vez. Não se limita a aproximar-se de estrelas individuais. Regista regiões inteiras da Via Láctea - algumas com mais de 600 anos-luz de largura - e mostra como o gelo se distribui nelas.

O que os cientistas encontraram dentro das nuvens

No interior profundo de nuvens moleculares gigantes, o telescópio detectou zonas espessas de gelo a revestir partículas de poeira. Essas partículas são incrivelmente pequenas, não maiores do que fragmentos de fuligem de uma vela. Ainda assim, retêm moléculas congeladas de enorme relevância.

Há muito que os investigadores suspeitam que a maior parte da água do Universo se forma nestes ambientes frios.

Os novos dados reforçam essa ideia. Mostram que as nuvens densas funcionam como escudos, protegendo o gelo da radiação ultravioleta intensa produzida por estrelas jovens próximas.

O estudo analisou também com detalhe áreas como Cygnus X e a Nebulosa da América do Norte. Nestas regiões, a poeira espessa bloqueia a luz visível, fazendo com que, a partir da Terra, pareçam escuras.

Mas no infravermelho, a estrutura oculta torna-se evidente. O telescópio revelou onde diferentes tipos de gelo se concentram pela Via Láctea e quão densos podem ser esses bolsões.

Porque é que este gelo importa para a vida

A ideia pode parecer distante, mas liga-se directamente à Terra. A água dos nossos oceanos provavelmente começou em locais como estes. O mesmo se aplica ao gelo encontrado em cometas e noutros planetas e luas, para além da Via Láctea.

“Estes vastos complexos congelados são como ‘glaciares interestelares’ que podem fornecer uma enorme reserva de água a novos sistemas solares que irão nascer na região”, afirmou o co-autor do estudo Phil Korngut, cientista do instrumento do SPHEREx no Caltech.

“É uma ideia profunda estarmos a olhar para um mapa de material que pode cair como chuva sobre planetas em formação e, potencialmente, sustentar vida futura.”

Estas palavras têm peso. Indicam que os ingredientes da vida podem não ser acidentes raros: poderão estar embutidos no processo normal de formação de estrelas e planetas.

Uma nova forma de seguir o gelo pelo espaço

Telescópios anteriores, como o James Webb e o Spitzer, já tinham detectado moléculas geladas no espaço. Porém, concentravam-se em áreas pequenas ou em alvos específicos. O SPHEREx muda a estratégia ao recuar e captar o cenário completo.

O autor principal do estudo, Joseph Hora, é astrónomo no Center for Astrophysics da Harvard & Smithsonian (CfA).

“Esperávamos detectar estes gelos à frente de estrelas individuais brilhantes: a luz de uma estrela funciona como um holofote, revelando qualquer gelo no espaço entre nós e essa estrela. Mas isto é diferente”, disse Hora.

“Quando observamos ao longo do plano galáctico - onde se concentra a maioria das estrelas, do gás e da poeira da nossa galáxia - há muita luz de fundo difusa a atravessar nuvens inteiras de poeira, e o SPHEREx consegue ver a distribuição espacial dos gelos que elas contêm com um detalhe incrível.”

Esta perspectiva mais ampla permite aos cientistas compreenderem como regiões inteiras se comportam, e não apenas pontos isolados.

Nem todo o gelo se comporta da mesma maneira

Os dados mostram ainda que diferentes tipos de gelo reagem de forma distinta ao ambiente. O gelo de água e o gelo de dióxido de carbono, por exemplo, não se formam nem sobrevivem nas mesmas condições.

“Podemos investigar os factores ambientais que contribuem para diferentes taxas de formação de gelo em grandes áreas do espaço interestelar”, afirmou o co-autor do estudo Gary Melnick, também astrónomo no CfA.

“A visão de ‘grande plano’ da missão SPHEREx fornece informação nova e valiosa que não se consegue quando se amplia uma região pequena.”

A radiação ultravioleta de estrelas jovens pode quebrar algumas moléculas ou aquecer os grãos de poeira onde elas assentam. Isso altera a quantidade de cada tipo de gelo que permanece.

Ao acompanhar estas diferenças, os cientistas conseguem compreender melhor o equilíbrio entre destruição e formação no espaço.

Um ponto de partida, não a linha de chegada

Estes resultados são apenas o início. A missão continuará a varrer o céu, construindo mapas mais detalhados e acompanhando alterações ao longo do tempo.

Cada novo conjunto de dados acrescenta mais uma peça a um puzzle maior. Como se formam as estrelas? Como é que os planetas reúnem os seus materiais? E como é que moléculas simples se transformam na química complexa necessária para a vida?

As respostas ainda estão a ganhar nitidez. Mas uma coisa já é evidente: as regiões silenciosas e geladas entre as estrelas da Via Láctea são muito mais activas do que parecem.

Não são apenas espaço vazio. São armazéns, sistemas de transporte e, talvez, até o ponto de partida da própria vida.

O estudo completo foi publicado em The Atsrophysical Journal.

Crédito da imagem: NASA Jet Propulsion Laboratory