Cientistas encontram semelhança bizarra entre células humanas e estrelas de nêutrons

de Merelyn Cerqueira 0

Há de se considerar que, ao nos compararmos com uma estrela de nêutron – corpos celestes com campos magnéticos extremamente fortes – de fato não encontraríamos quaisquer semelhanças.

No entanto, um grupo de cientistas nos EUA, em uma pesquisa publicada pela Physical Review C., disseram que a “crosta” (ou camadas externas) de uma estrela de nêutrons possui a mesma forma que nossas membranas celulares. E isso poderia significar que, apesar de fundamentalmente diferentes, as estrelas de nêutrons e seres humanos são guiados pela mesma geometria, segundo informações da Science Alert.

De acordo com o astrofísico Charles Horowitz, da Universidade de Indiana, “visualizar formas semelhantes em sistemas tão diferentes sugere que a energia de um sistema pode depender de um formato simples e universal”.

“Pasta” nuclear

Para entender a descoberta, precisamos primeiramente compreender basicamente a matéria nuclear, também chamada por cientistas de “pasta nuclear”, uma vez que se assemelha a diversos tipos de massas alimentícias.

Foto: Reprodução / DK Berry et ai.
Foto: Reprodução / DK Berry et ai.

A pasta nuclear se forma na crosta densa de uma estrela de nêutrons em razão das forças repulsivas de longo alcance que competem com o que é chamado de “força forte” – força que que mantém os quarks unidos. Em outras palavras, duas forças poderosas trabalham uma contra outra, forçando a matéria – feita de várias partículas – a se estruturar de uma maneira semelhante a um andaime.

Conforme explicado por Greg Huber, pesquisador da equipe pela Universidade da Califórnia, quando temos uma coleção densa de prótons e nêutrons, como a encontrada na superfície de uma estrela de nêutrons, a força forte e as forças eletromagnéticas conspiram para fornecer fases de matéria que não seríamos capazes de prever se estivéssemos olhando-as em pequenas amostras de nêutrons e prótons.

Semelhantes, mas completamente diferentes

No entanto, eles verificaram que essas ‘pastas nucleares’ se assemelham muito com as estruturas encontradas dentro de nossas células, mesmo que sejam fundamentalmente diferentes. A estranha semelhança foi observada pela primeira vez em 2014, quando Huber estudava as formas únicas de nosso retículo endoplasmático (RE) – pequena organela presente nas células que produzem proteínas e lipídios.

A princípio, ele acreditou que as estruturas no RE, as quais chamou de “vagas de estacionamento”, ou mais formalmente de “rampas de Terasaki”, só ocorriam dentro da matéria macia. No entanto, ao ver os modelos de estrelas de nêutrons de Horowitz, ficou surpreso ao descobrir que possuíam semelhanças.

Liguei para Chuck [Horowitz] e perguntei se ele estava ciente de que tínhamos visto essas estruturas em células e elaboramos um modelo para elas”, disse Huber. “Foi novidade para ele, então eu percebi que poderia haver alguma interação frutífera”. A descoberta permitiu que comparassem as diferenças e condições necessárias para formação de cada uma das estruturas.

Normalmente, a matéria é caracterizada por uma fase, ou estado (gasoso, sólido ou líquido). Diferentes fases, geralmente, são influenciadas por uma infinidade de condições, que incluiu a temperatura da matéria, pressão e densidade. Estes fatores mudam violentamente entre a matéria macia (material presente dentro das células), e estrelas de nêutrons (matéria nuclear).

Você pode ver as estruturas de Retículo Endoplasmático (à esquerda) em comparação com as estrelas de nêutrons (à direita). Imagem: Reprodução / Universidade da Califórnia.
Você pode ver as estruturas de Retículo Endoplasmático (à esquerda) em comparação com as estrelas de nêutrons (à direita). Imagem: Reprodução / Universidade da Califórnia.

Enquanto as estrelas de nêutrons se formam após explosões de supernovas, as células se formam unicamente dentro dos seres vivos. Logo, e com isso em mente, fica fácil concluir que ambas as coisas são completamente diferentes. De acordo com Huber, para as estrelas de nêutrons, a força forte e a eletromagnética criam um problema mecânico quântico. “No interior das células, as forças que mantêm juntas as membranas são fundamentalmente entrópicas e têm a ver com a minimização da energia livre do sistema”, disse.

Enquanto a semelhança pode fazer com que nos sintamos mais próximo do Universo, as diferenças realçam ainda mais a importância da descoberta. Ela sugere que duas coisas completamente diferentes, como células e estrelas de nêutrons, podem ser guiadas pelos mesmos fundamentos geométricos, e que estamos apenas começando a compreender isso.

[ Science Alert ] [ Fotos: Reprodução / Science Alert ] 

Jornal Ciência