ไซยาไนด์รอบดาวหนุ่มส่งสัญญาณเคมีอินทรีย์ที่ซับซ้อน

สารตั้งต้นของโมเลกุลที่จำเป็นสำหรับชีวิตอาจพบได้ทั่วไปในเรือนเพาะชำดาวเคราะห์ไซยาไนด์ปรากฏในเมล็ดแอปเปิล รายงานพิษวิทยา และตอนนี้มีเรือนเพาะชำดาวเคราะห์ที่ล้อมรอบดาวฤกษ์อายุน้อย สารประกอบไซยาไนด์ที่พบในจานที่สร้างดาวเคราะห์แนะนำว่าการชงสารประกอบอินทรีย์ที่เข้มข้นในดาวเคราะห์น้อยและดาวหางรอบดวงอาทิตย์ของเราอาจพบได้ทั่วไปในระบบสุริยะอื่นๆ เช่นกัน

ไอของไฮโดรเจนไซยาไนด์ เมทิลไซยาไนด์ และไซยาโนอะเซทิลีนหมุนรอบดาวฤกษ์ MWC 480 ซึ่งอยู่ห่างออกไปประมาณ 460 ปีแสงในกลุ่มดาว Auriga Karin Öberg นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จาก Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics ในเคมบริดจ์ รัฐแมสซาชูเซตส์รายงานโมเลกุลซึ่งเป็นสารตั้งต้นที่เป็นไปได้สำหรับสารที่จำเป็นสำหรับชีวิต มีจำนวนมากคล้ายกับที่พบในดาวหางท้องถิ่น

“หนึ่งในคำถามเกี่ยวกับอัตถิภาวนิยมคือระบบสุริยะของเรามีความพิเศษเพียงใด”

 Öbergกล่าว ตอนนี้เราทราบแล้วว่าดาวเคราะห์มีอยู่ทั่วไปในดาวดวงอื่น เธอกล่าว ขั้นตอนต่อไป “คือการค้นหาว่าเคมีของเรามีเอกลักษณ์เฉพาะตัวอย่างไร”

Öbergและเพื่อนร่วมงานใช้ Atacama Large Millimeter/submillimeter Array ในชิลีเพื่อตรวจจับคลื่นวิทยุที่ปล่อยออกมาจากโมเลกุลไซยาไนด์ จากนั้นทีมงานของ Öberg ได้จัดทำแผนที่ปริมาณไซยาไนด์มากมายในระยะทางจาก MWC 480 ตั้งแต่ 30 ถึง 100 เท่าของที่โลกอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ นักวิจัยพบว่าบริเวณนี้เป็นบริเวณที่ดาวหางน่าจะก่อตัวขึ้นรอบๆ ดาวฤกษ์อายุน้อย

Joan Najita นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จาก National Optical Astronomy Observatory ในทูซอนกล่าวว่า “คนเคยบอกว่าดิสก์สืบทอดองค์ประกอบทางเคมีจากสสารในอวกาศ และ … นั่นคือจุดสิ้นสุดของเรื่องราว “ข้อมูลเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าเรื่องราวมีความซับซ้อนและน่าสนใจมากกว่าที่คนเคยคิด”

จนถึงปัจจุบัน นักวิจัยสามารถมองเห็นโมเลกุลที่ค่อนข้างเล็กในดิสก์อายุน้อยเท่านั้น การปรากฏตัวของสารเช่นเมทิลไซยาไนด์แสดงให้เห็นว่าดิสก์เป็นแหล่งเพาะพันธุ์สำหรับโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อนมากขึ้น การค้นพบดังกล่าวหมายความว่าส่วนผสมเหล่านี้มีอยู่เมื่อดาวหาง ดาวเคราะห์น้อย และดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้น

ไซยาไนด์อาจไม่ใช่สารเคมีชนิดแรกที่คุณนึกถึงเมื่อคิดถึงสภาพแวดล้อมที่เอื้อต่อการมีชีวิต แต่โมเลกุลที่จำเป็นในการกำเนิดชีวิตไม่จำเป็นต้องเป็นโมเลกุลที่ดีที่สุดในการดำรงชีวิตไว้ Öberg กล่าว การทดลองในห้องปฏิบัติการระบุว่าสภาวะที่ผลิตเมทิลไซยาไนด์ก็นำไปสู่น้ำตาลอย่างง่ายเช่นกัน และไซยาไนด์เป็นสารตั้งต้นทางเคมีของกรดอะมิโน ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของโปรตีน ซึ่งพบได้ในอุกกาบาตเช่นกัน

ข้อมูลอุกกาบาตแสดงให้เห็นว่ากรดอะมิโนลอยอยู่รอบดวงอาทิตย์ขณะที่ดาวเคราะห์น้อยและดาวเคราะห์กำลังก่อตัว 

แต่ข้อมูลเหล่านั้นเป็นเพียงภาพคร่าวๆ ของรายการสารอินทรีย์ที่ซับซ้อนของระบบสุริยะในยุคแรกๆ “สิ่งเหล่านั้นจะมีมากมายเพียงใด? พวกมันถูกสังเคราะห์ที่ไหน?” นชิตาถาม การสังเกตของ Öberg เป็นก้าวแรกในการวางระบบสุริยะของเราเองในบริบท

Öberg วางแผนที่จะตรวจสอบดาวอายุน้อยคนอื่นๆ เพื่อดูว่าไซยาไนด์ที่ซับซ้อนเป็นอย่างไร เธอยังต้องการทำการทดลองในห้องปฏิบัติการเพื่อดูว่าโมเลกุลใดสามารถก่อตัวขึ้นในสภาพแวดล้อมเหล่านี้ หาก MWC 480 เป็นเรื่องปกติ ไซยาไนด์และสารอินทรีย์อื่นๆ อาจก่อตัวขึ้นอย่างรวดเร็วรอบดาวฤกษ์ทั่วทั้งดาราจักร เมื่อดาวเคราะห์น้อยที่เย็นยะเยือกปะทะดาวเคราะห์หินด้วยการส่งน้ำพิเศษจากส่วนลึกของระบบสุริยะของพวกมัน

ก้อนหินที่เข้ามาอาจทำให้ดาวเคราะห์มีส่วนผสมที่จำเป็นสำหรับเคมีที่ซับซ้อนมากขึ้นและชีวิตที่ยังมาไม่ถึง

Guido Mueller นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยฟลอริดาในเกนส์วิลล์กล่าวว่า “เราจะเห็นหลายร้อยหรือหลายพันรายการและรับประกันได้อย่างแท้จริง

ดาวที่ซุกอยู่เหล่านี้ ซึ่งได้รับการศึกษาอย่างดีแล้ว จะทดสอบทั้งความสามารถและการทำนายของ eLISA จากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป eLISA จะฟังหลุมดำมวลยวดยิ่งคู่ในดาราจักรอื่น ซึ่งเป็นประชากรที่นักดาราศาสตร์รู้จักน้อยมาก และสำหรับ eLISA ท้องฟ้ามีขีดจำกัดอย่างแท้จริง

“โดยพื้นฐานแล้ว eLISA ควรจะมองเห็น [หลุมดำ] เท่าที่พวกมันมีอยู่” เฮนดรีกล่าว หอสังเกตการณ์ที่โคจรรอบจะรับรู้การชนกันอย่างชัดเจนจนถึงขอบจักรวาลที่มองเห็นได้ ย้อนไปถึงรุ่งอรุณของกาลเวลา “ในที่สุดจะถึงจุดที่ไม่มีหลุมดำอีกต่อไป เพราะพวกเขายังไม่มีเวลาก่อตัว” เฮนดรีกล่าว และการรวมการสำรวจสำมะโนประชากรของหลุมดำมวลมหาศาลแบบไบนารีจากเอกภพยุคแรกๆ เข้าด้วยกัน อาจช่วยให้นักวิจัยเข้าใจว่าคู่หูมืดเหล่านี้มีบทบาทอย่างไร (ถ้ามี) ในการสร้างกาแลคซีในช่วงหลายพันล้านปีหลังบิ๊กแบง

ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปเกิดขึ้นในที่เกิดเหตุก่อนที่ใครจะรู้ว่าจักรวาลกำลังขยายตัว ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่นักดาราศาสตร์ไม่สามารถแน่ใจได้ว่าแสงที่พร่ามัวบนท้องฟ้านั้นเป็นดาราจักรอื่น ตอนนี้ นักดาราศาสตร์พร้อมที่จะเริ่มเจาะลึกความจริงพื้นฐานบางประการเกี่ยวกับจักรวาล ตั้งแต่การก่อตัวของดาวฤกษ์ดวงแรกและกาแลคซี่ไปจนถึงสิ่งที่ทำให้จักรวาลเกิดขึ้น หนึ่งร้อยปีหลังจากการตีพิมพ์ ทฤษฎีของไอน์สไตน์พร้อมที่จะลอกม่านจักรวาลออกไปอีก