เว็บสล็อต โมเลกุลของจักรวาลอาจชี้ไปที่ต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตที่มีคาร์บอนเป็นส่วนประกอบ ในความเป็นจริง พื้นที่อาจมีกลิ่นเหมือนอัลมอนด์ ท้ายที่สุด นักวิทยาศาสตร์ที่สำรวจสารเคมีในจักรวาลได้พบเบนโซไนไทรล์ ส่วนผสมเพียงเล็กน้อยก็จะเติมจมูกของคุณด้วยกลิ่นอัลมอนด์ที่ขมขื่น
แต่จักรวาลของเรานั้นกว้างใหญ่เกินไป “อวกาศมีกลิ่นเหมือนไม่มีอะไร” นักโหราศาสตร์ Brett McGuire กล่าว “ไม่เพียงพอที่จะได้รับกระพือจริง”
McGuire วัย 32 ปีจากหอดูดาวดาราศาสตร์วิทยุแห่งชาติในชาร์ลอตส์วิลล์ รัฐเวอร์จิเนีย ยืนยันการมีอยู่ของเบนโซไนไทรล์ในเมฆมืดในทางช้างเผือก เขายังค้นพบโมเลกุลที่ซับซ้อนที่สุดบางส่วนในอวกาศจนถึงปัจจุบัน โดยการหาว่าโมเลกุลใดอยู่ที่นั่น เขาและคนอื่นๆ หวังว่าจะได้เรียนรู้ว่าเคมีอินทรีย์ที่อยู่ภายใต้ทุกชีวิตบนโลก — และบางทีอาจจะอยู่ที่อื่นในจักรวาล — เริ่มต้นขึ้นในอวกาศได้อย่างไร
McGuire เริ่มต้นในอวกาศในฐานะวิชาเคมีระดับปริญญาตรีที่มหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ Urbana-Champaign ในระหว่างการพูดคุย Ben McCall ซึ่งปัจจุบันเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านความยั่งยืนที่ University of Dayton ในโอไฮโอ ได้อธิบายสิ่งที่เขาทำเพื่อหาเลี้ยงชีพ เขาพูดอะไรบางอย่างเช่น “ฉันระเบิดอึ ทรมานมันด้วยเลเซอร์แล้วฉันก็มองหามันในอวกาศ” แมคไกวร์เล่า
พูดพอแล้ว. McGuire ใช้เวลาช่วงฤดูร้อนปีนั้นในการทำงานในห้องทดลองของ McCall โดยสร้างสเปกโตรมิเตอร์เพื่อศึกษาว่าก๊าซไฮโดรเจน H 2ทำปฏิกิริยากับ H 3 + — อะตอมของไฮโดรเจนสามอะตอมที่มีอิเล็กตรอนเพียง 2 ตัวเท่านั้น งานวิจัยบางชิ้นของ McCall รวมถึงการปะทะก๊าซของโมเลกุลธรรมดาด้วยไฟฟ้า — “สายฟ้าขนาดเล็กจริง ๆ” McGuire กล่าว — เพื่อบังคับให้อะตอมรวมตัวกันเป็นสารประกอบใหม่ที่ไม่สามารถซื้อในขวดได้
“เบรตต์เป็นนักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ที่แก่แดดมาก” แมคคอลกล่าว “นี่เป็นครั้งเดียวที่ฉันมีนักเรียนที่เริ่มต้นเครื่องดนตรีใหม่ตั้งแต่เริ่มต้นในฐานะนักศึกษาระดับปริญญาตรี”
เนื่องจากพื้นที่มีขนาดใหญ่และว่างเปล่าเป็นส่วนใหญ่ อย่างน้อยก็ตามมาตรฐานโลก อาจต้องใช้เวลาหลายล้านปีกว่าที่โมเลกุลสองโมเลกุลจะบินไปมาเหมือนลูกบิลเลียดจะเข้าใกล้พอที่จะโต้ตอบได้ “แต่ไม่ใช่แค่ลูกบิลเลียดที่เป็นกลางเท่านั้น” แมคไกวร์กล่าว โมเลกุลที่มีประจุ เช่น H 3+ซึ่งถูกค้นพบในอวกาศระหว่างดวงดาว สามารถดึงโมเลกุลอื่นๆ เข้ามาใกล้ได้ “เคมีในอวกาศจะมากหรือน้อยก็สามารถย้อนกลับไปที่ H 3 + ได้ในบางจุด”
และเคมีทั้งหมดนั้นรวมถึงบางสิ่งที่เหมือนจริงที่ยั่วเย้า ในปี 2559
แมคไกวร์และเพื่อนร่วมงานรายงานว่าพบโพรพิลีนออกไซด์ในเมฆก๊าซภายในทางช้างเผือก นั่นคือโมเลกุลแรกที่เห็นในอวกาศที่เหมือนกับกรดอะมิโนที่ประกอบเป็นโปรตีนและมีความจำเป็นต่อสิ่งมีชีวิตบนโลก มีสองรูปแบบที่เป็นภาพสะท้อนของกันและกัน วงแหวนคาร์บอนและไฮโดรเจนขนาดใหญ่ที่เรียกว่าพอลิไซคลิก อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนหรือ PAHs ยังถูกพบเห็นรอบๆ ดาวฤกษ์ที่ตายหรือกำลังจะตาย — แม้ว่าจะเป็นเรื่องยากที่จะบอกได้ว่า PAHs มีคาร์บอนและไฮโดรเจนจำนวนเท่าใด
PAHs คิดว่าเป็นเมล็ดพันธุ์ของฝุ่น ดาวเคราะห์ และเคมีอินทรีย์ในกาแลคซีของเราและกาแลคซีอื่น ๆ McGuire กล่าว แล้วพวกมันก่อตัวอย่างไร? “คุณเปลี่ยนจาก H 3 +ไปเป็นสิ่งต่าง ๆ ที่คลิกเข้าด้วยกันเพื่อสร้างบล็อคแห่งชีวิตได้อย่างไร” เขาถาม.
งานการแจกแจงสิ่งที่อยู่ข้างนอกส่วนใหญ่เกิดขึ้นในห้องทดลองบนโลก แมคไกวร์ฉีดแก๊สของโมเลกุลที่เขาสนใจเข้าไปในห้องสุญญากาศขนาดใหญ่ ซึ่งอุณหภูมิและความดันต่ำจะทำให้แก๊สขยายตัว จากนั้นเขาก็กระแทกแก๊สด้วยชีพจรของคลื่นไมโครเวฟหรือคลื่นวิทยุที่รุนแรง ทำให้โมเลกุลร่วงลง โมเลกุลจะปล่อยโฟตอนด้วยความถี่เฉพาะ ลายเซ็นของแสงที่เรียกว่าสเปกตรัมการหมุนของโมเลกุลคือสิ่งที่ McGuire มองหาเมื่อเขาค้นหาโมเลกุลเหล่านั้นในอวกาศ
เมื่อแมคไกวร์รู้ลายนิ้วมือโมเลกุลที่เขาตามหา เขาจึงหันไปใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุเพื่อค้นหาลายพิมพ์เดียวกันนี้ในอวกาศ นักวิทยาศาสตร์หลายคนมุ่งเน้นไปที่สาขาหนึ่งของกระบวนการนี้หรืออีกสาขาหนึ่ง สเปกโทรสโกปีในห้องปฏิบัติการ หรือดาราศาสตร์ระหว่างดวงดาว มีเพียงไม่กี่คนเท่านั้นที่มีความเชี่ยวชาญทั้งสองอย่าง “เบรตต์เป็นหนึ่งในไม่กี่คนเหล่านั้น” แมคคอลกล่าว
ในการดมกลิ่นอัลมอนด์ในอวกาศ แมคไกวร์และเพื่อนร่วมงานได้โฟกัสไปที่กล้องโทรทรรศน์ Robert C. Byrd Green Bank ในเวสต์เวอร์จิเนียบน TMC-1 ซึ่งเป็นเมฆมืดที่อยู่ห่างจากโลกประมาณ 450 ปีแสง “ซึ่งอาจมีดาวฤกษ์ที่กำลังพิจารณาที่จะเริ่มก่อตัว” แมคไกวร์กล่าว การสังเกตสี่สิบชั่วโมงยืนยันว่ามีเบนโซไนไทรล์ซึ่งเป็นวงแหวนเบนซินที่มีโมเลกุลไซยาไนด์ติดอยู่ที่ปลาย
เมื่อเร็ว ๆ นี้ McGuire และเพื่อนร่วมงานกำลังใกล้เข้ามาเพื่อรับรางวัลใหญ่: PAH เฉพาะในช่องว่างระหว่างดวงดาว การรู้องค์ประกอบของ PAHs ในอวกาศจะช่วยเผยให้เห็นว่าพวกมันคลิกเข้าด้วยกันจากโมเลกุลที่เล็กกว่าได้อย่างไร McGuire กล่าว การค้นพบโมเลกุลเหล่านี้จะแสดงให้เห็นว่าเคมีขั้นสูงกำลังเกิดขึ้น ในบางกรณีก่อนที่ดาวฤกษ์จะเริ่มก่อตัว
Ryan Fortenberry นักโหราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยมิสซิสซิปปี้ในอ็อกซ์ฟอร์ดซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการค้นพบเบนโซไนไทรล์กล่าว “ก่อนหน้านี้ เราแค่เดินเล่นในถิ่นทุรกันดาร” Fortenberry กล่าว “ตอนนี้เราพบเส้นทางแล้ว” เว็บสล็อต
