โมเลกุลที่มีคาร์บอนเชิงซ้อนซึ่งสามารถช่วยอธิบายว่าชีวิตเริ่มต้นขึ้นได้อย่างไรในอวกาศเป็นครั้งแรก
โมเลกุลเหล่านี้ เรียกว่าพอลิไซคลิก อะโรมาติกเว็บตรงฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ ไฮโดรคาร์บอน หรือ PAHs ประกอบด้วยวงแหวนหกเหลี่ยมที่เชื่อมโยงกันของคาร์บอนที่มีอะตอมไฮโดรเจนที่ขอบ นักดาราศาสตร์สงสัยมานานหลายทศวรรษแล้วว่าโมเลกุลเหล่านี้มีอยู่มากมายในอวกาศ แต่ไม่เคยมีใครพบเห็นโดยตรงมาก่อน
โมเลกุลที่เรียบง่ายกว่าที่มีวงแหวนคาร์บอนเพียงวงเดียวเคยเห็นมาก่อน
แต่ “ตอนนี้เรารู้สึกตื่นเต้นที่เห็นว่าเราสามารถตรวจจับ PAH ที่มีขนาดใหญ่กว่าเหล่านี้ได้เป็นครั้งแรกในอวกาศ” Brett McGuire นักโหราศาสตร์จาก MIT ซึ่งทีมรายงานการค้นพบนี้ในScience 19 มีนาคม กล่าว
การศึกษาโมเลกุลเหล่านี้และอื่น ๆ ที่คล้ายคลึงกันสามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจว่าสารตั้งต้นทางเคมีต่อชีวิตอาจเริ่มต้นขึ้นในอวกาศได้อย่างไร “คาร์บอนเป็นส่วนพื้นฐานของปฏิกิริยาเคมี โดยเฉพาะอย่างยิ่งปฏิกิริยาที่นำไปสู่โมเลกุลที่สำคัญของชีวิต” แมคไกวร์กล่าว “นี่คือหน้าต่างของเราสู่อ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่ของพวกเขา”
ตั้งแต่ปี 1980 นักดาราศาสตร์ได้เห็นแสงอินฟราเรดลึกลับที่ส่องมาจากจุดต่างๆ ในดาราจักรของเราและอื่นๆ หลายคนสงสัยว่าเรืองแสงมาจาก PAHs แต่ไม่สามารถระบุแหล่งที่มาเฉพาะได้ สัญญาณจาก PAHs ที่แตกต่างกันหลายตัวทับซ้อนกันมากเกินไปที่จะแหย่หนึ่งในนั้นออกจากกัน เช่นคณะนักร้องประสานเสียงที่กลมกลืนกันเป็นอย่างดี หูไม่สามารถแยกแยะเสียงแต่ละเสียงได้
แทนที่จะค้นหาสัญญาณอินฟราเรดด้วยเสียงเดียว
แมคไกวร์และเพื่อนร่วมงานหันไปหาคลื่นวิทยุ โดยที่ PAH ต่างๆ ร้องเพลงต่างกัน ทีมงานได้ฝึกกล้องโทรทรรศน์ Green Bank Telescope อันทรงพลังในเวสต์เวอร์จิเนียบน TMC-1 ซึ่งเป็นเมฆมืดที่อยู่ห่างจากโลกประมาณ 430 ปีแสงใกล้กับกลุ่มดาวราศีพฤษภ
เมฆระหว่างดวงดาว TMC-1 ที่มีกลุ่มดาวลูกไก่อยู่เบื้องหลัง
เมฆระหว่างดวงดาว TMC-1 (เส้นใยสีดำด้านบน) ปรากฏเป็นริ้วสีดำบนท้องฟ้าถัดจากกระจุกดาวลูกไก่สว่าง (ขวา)
เบร็ท เอ. แมคไกวร์
ก่อนหน้านี้ McGuire ได้ค้นพบว่าเมฆประกอบด้วย benzonitrileซึ่งเป็นโมเลกุลที่ทำจากวงแหวนคาร์บอนเดี่ยว ( SN: 10/2/19 ) ดังนั้นเขาจึงคิดว่ามันเป็นสถานที่ที่ดีที่จะมองหาโมเลกุลที่ซับซ้อนกว่านี้
ทีมตรวจพบ 1 และ 2 ไซยาโนแนฟทาลีน ซึ่งเป็นโมเลกุลสองวงที่มีคาร์บอน 11 ตัว ไฮโดรเจน 7 ตัว และอะตอมไนโตรเจน McGuire กล่าวว่าความเข้มข้นค่อนข้างกระจัดกระจาย: “ถ้าคุณเติม [gas from] TMC-1 ภายในรถคอมแพคโดยเฉลี่ยของคุณ คุณจะมี PAH น้อยกว่า 10 โมเลกุลที่เราตรวจพบ”
แต่มันมากกว่าที่ทีมคาดหวังไว้มาก คลาวด์มี PAH มากกว่า 100,000 ถึงหนึ่งล้านเท่าซึ่งมากกว่าแบบจำลองทางทฤษฎีที่คาดการณ์ไว้ “มันบ้า นั่นมากเกินไป” แมคไกวร์กล่าว
มีสองวิธีที่คิดว่า PAHs ก่อตัวในอวกาศ: จากเถ้าถ่านของดาวที่ตายแล้วหรือโดยปฏิกิริยาเคมีโดยตรงในอวกาศระหว่างดวงดาว เนื่องจาก TMC-1 เพิ่งเริ่มก่อตัวดาว แมคไกวร์คาดว่า PAHs ใดๆ ที่มีอยู่ในนั้นควรจะสร้างขึ้นโดยปฏิกิริยาเคมีโดยตรงในอวกาศ แต่สถานการณ์นั้นไม่สามารถอธิบายโมเลกุล PAH ทั้งหมดที่ทีมพบได้ ขี้เถ้าที่เป็นตัวเอกมีมากเกินไปที่จะอธิบายได้ง่ายเกินไป นั่นหมายความว่ามีบางสิ่งที่ขาดหายไปจากทฤษฎีของนักโหราศาสตร์ว่า PAH สามารถก่อตัวในอวกาศได้อย่างไร
“เรากำลังทำงานในดินแดนที่ไม่คุ้นเคยที่นี่” เขากล่าว “ซึ่งน่าตื่นเต้นมาก”
การระบุ PAHs ในอวกาศเป็น “เรื่องใหญ่” นักโหราศาสตร์เคมี Alessandra Ricca จากสถาบัน SETI ใน Mountain View รัฐแคลิฟอร์เนียซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษาใหม่กล่าว งาน “เป็นงานแรกที่แสดงให้เห็นว่าโมเลกุล PAH เหล่านี้มีอยู่จริงในอวกาศ” เธอกล่าว “แต่ก่อนมันเป็นแค่สมมุติฐาน”
กลุ่มของ Ricca กำลังทำงานเกี่ยวกับฐานข้อมูลของสัญญาณอินฟราเรด PAH ที่กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ ซึ่งมีกำหนดจะเปิดตัวในเดือนตุลาคม สามารถค้นหาได้ “ทั้งหมดนี้จะเป็นประโยชน์อย่างมากสำหรับ JWST และการวิจัยเกี่ยวกับคาร์บอนในจักรวาล” เธอกล่าวสล็อตเว็บตรง , ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ เว็บตรง
