Doutorado: Caminhos para a formação de moléculas orgânicas pré-bióticas no meio interestelar

Prof. Dr. Amancio Cesar Santos Friaça - IAG/USP; 

Profa. Dra. Vera Jatenco Silva Pereira –IAG/USP

Dr. Edgar Fabian Mendoza Rodriguez –pós-doc IAG/USP

Prof. Dr. Fabio Rodrigues –IQ/USP

Prof. Dr. Douglas Galante –LNLS/CNPEM/Campinas-SP

Este trabalho apresenta uma investigação sobre as abundâncias de algumas  moléculas de relevância pré-biótica, além de fatores que possam facilitar a formação ou destruição delas no meio interestelar, e ao mesmo tempo contribuir para examinar as bases químicas de cenários das origens da vida na Terra e em outros lugares do Universo. Este estudo consiste de três etapas, a primeira realizada com simulações numéricas dos principais parâmetros para a formação ou destruição de  moléculas complexas, usando PAHs e PANHs, na Nebulosa Cabeça de Cavalo; a segunda parte é o estudo da formação das bases nitrogenadas em fase gasosa, também na Nebulosa Cabeça de Cavalo. Por último, foi feita uma análise de dados espectroscópicos da região de formação estelar G331.512.

Na etapa numérica deste trabalho, usou-se a Nebulosa Cabeça do Cavalo,que  é considerada um arquétipo de regiões de fotodissociação (PDRs - do inglês photon-dominated region). A modelização desse objeto teste foi realizada com o código PDR “Meudon”. Considerou-se no modelo apenas reações químicas na fase gasosa, exceto para a formação do H2, que necessita de grãos para a sua formação. A rede química deste trabalho tem 5403 reações para 362 espécies. Avaliou-se em especial a relevância dos PAHs e dos raios cósmicos como fatores fundamentais para a diversidade da química interestelar. No caso dos PAHs, utilizando-se como referência o circuncoroneno, verificou-se que os PAHs podem funcionar como catalizadores da formação de heterocíclicos nitrogenados.  Além disso,  encontrou-se que os raios cósmicos  favorecem a síntese  de moléculas mais complexas.

A seguir, foi feita uma modelagem para obter as abundâncias das bases nitrogenadas formadas a partir da formamida, além de uma averiguação das energias necessárias para  todas as etapas da produção da guanina, adenina, citosina e uracila. Por fim, explorou-se os canais de formação da fosfina.

Na última etapa, foram analisados os dados obtidos no Atacama Pathfinder Experiment telescope (APEX). As observações foram realizadas com o objeto G331.512-0.103, uma região de formação estelar pouco estudada e um excelente alvo para novas buscas de moléculas complexas. Os espectros analisados estão numa faixa entre 290 e 333 GHz. A redução de dados foi realizada com o software GILDAS. A ferramenta Weeds foi utilizada para auxiliar na identificação das linhas do espectro. As principais linhas identificadas no espectro da região foram o CH3CN , CH3CHO, CH3OH e CH3OCH3. Tais identificações indicam uma rica quíımica na região. Futuras observações podem mapear melhor a região e obter as suas condiçoes físicas e características químicas.