Este trabalho, recentemente publicado na revista Nature Communications, centra-se na formação de clusters moleculares da molécula tetraheliceno. Este composto, constituído por quatro anéis de benzeno fundidos numa configuração helicoidal, pertence à classe dos Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs). Os PAHs têm despertado grande interesse na astrofísica molecular devido às evidências da sua presença em espectros de absorção de gases interestelares, especialmente perto de objetos astronómicos.
O tetraheliceno destaca-se dentro dos PAHs por ser uma molécula quiral. Esta propriedade, partilhada por moléculas biológicas fundamentais como aminoácidos, proteínas e ADN, significa que o tetraheliceno pode existir em duas formas que são imagens no espelho uma da outra, conhecidas como enantiómeros P e M. Tal como nossas mãos, que são imagens no espelho uma da outra, estas moléculas quirais podem apresentar preferências de encaixe específicas, influenciando a abundância relativa desses tipos quirais.
O estudo de Sérgio Domingos foi realizado no SOLEIL, em Paris, onde os investigadores utilizaram espectroscopia de fotoeletrões para examinar amostras gasosas de tetraheliceno. Durante estas medições, foram detectados agregados de iões de tetraheliceno até ao heptamero, ou seja, sete moléculas ligadas por ligações não-covalentes. Uma descoberta crucial foi que a energia necessária para ionizar o agregado diminui com o crescimento do mesmo, indicando que é mais fácil ionizar um cluster de sete moléculas do que uma molécula isolada.
Esta observação levou a uma análise e modelação computacional, envolvendo cientistas de várias nacionalidades (Alemanha, Espanha, França e Portugal). Os modelos estruturais teóricos confirmaram a tendência observada na energia de ionização e revelaram uma clara preferência pela formação de agregados com moléculas do mesmo tipo quiral. Estes resultados são fundamentais para compreender como os clusters se formam no meio interestelar e podem ter implicações na evolução da matéria orgânica desde os primórdios da vida na Terra.
As condições experimentais do estudo assemelham-se às encontradas em algumas regiões interestelares, permitindo especular se a tendência para formar agregados de uma só quiralidade no espaço pode ter influenciado a preferência quiral da matéria biológica no nosso planeta. Sérgio Domingos conclui, “Os resultados deste estudo permitem-nos, cuidadosamente, começar a especular sobre se esta tendência a formar agregados de uma só quiralidade à escala de pequenas partículas no espaço pode ter catapultado uma preferência na quiralidade da matéria biológica no nosso planeta.”
O artigo científico completo, intitulado "Evolution of the ionisation energy with the stepwise growth of chiral clusters of [4]helicene", está disponível na revista Nature Communications, oferecendo uma leitura aprofundada para aqueles que desejam explorar mais este fascinante campo da astroquímica.
O artigo pode ser acedido através [deste link] https://www.nature.com/articles/s41467-023-XYZ .
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Este artigo destaca a importância de estudos como o de Sérgio Domingos na nossa compreensão do universo, mostrando como a ciência pode iluminar os mistérios da evolução molecular no cosmos.