Một ấn tượng của một nghệ sĩ về Đài quan sát không gian Herschel với những quan sát về sự hình thành sao trong Tinh vân Rosette ở hậu cảnh.
(Ảnh: © C. Carreau / ESA)
Adam Hadhazy, nhà văn và biên tập viên của Quỹ Kavli, đã đóng góp bài viết này cho Chuyên gia tiếng nói của Space.com: Op-Ed & Insights.
Từ những chuyến đi cắm trại bình thường đến việc tạo sự đồng thuận quốc tế cho các đài quan sát ngân sách lớn, người đoạt giải thưởng Kavli 2018 thảo luận về hành trình cá nhân và chuyên nghiệp của cô trong lĩnh vực hóa học.
KHÔNG PHẢI TẤT CẢ CÁC KHÔNG GIAN LÀ MỘT NƠI RỒI. Các thiên hà chứa đầy những đám mây bụi chứa các phân tử phong phú, từ khí hydro đơn giản đến các chất hữu cơ phức tạp quan trọng cho sự phát triển của sự sống. Nắm bắt cách tất cả các thành phần vũ trụ này hòa trộn vào sự hình thành của các ngôi sao và hành tinh đã là công việc của Ewine van Dishoeck.
Một nhà hóa học bằng cách đào tạo, van Dishoeck sớm hướng mắt về vũ trụ. Cô đã đi tiên phong trong nhiều tiến bộ trong lĩnh vực hóa học mới nổi, khai thác các kính viễn vọng mới nhất để tiết lộ và mô tả nội dung của các đám mây mang sao lớn. Song song, van Dishoeck đã theo đuổi các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm và tính toán lượng tử trên địa ngục để hiểu sự phân hủy của các phân tử vũ trụ bằng ánh sáng sao, cũng như các điều kiện theo đó các phân tử mới xếp chồng lên nhau như những viên gạch Lego. [8 bí ẩn thiên văn học]
"Với những đóng góp kết hợp của cô ấy cho ngành hóa học quan sát, lý thuyết và phòng thí nghiệm, làm sáng tỏ vòng đời của các đám mây giữa các vì sao và sự hình thành của các ngôi sao và hành tinh", van Dishoeck nhận giải thưởng Kavli năm 2018 về Vật lý thiên văn. Cô chỉ là người được giải thưởng thứ hai trong bất kỳ lĩnh vực nào được phân biệt là người nhận giải thưởng duy nhất trong lịch sử của nó.
Để tìm hiểu thêm về sự nghiệp đột phá của cô trong ngành hóa học và những gì tiếp theo cho lĩnh vực này, Quỹ Kavli đã nói chuyện với van Dishoeck từ văn phòng của cô tại Đài thiên văn Leiden tại Đại học Leiden ở Hà Lan, ngay trước khi cô tham dự một buổi tiệc nướng nhân viên. Van Dishoeck là giáo sư vật lý thiên văn phân tử và là chủ tịch của Liên minh thiên văn quốc tế (IAU).
Sau đây là bảng điểm được chỉnh sửa của cuộc thảo luận bàn tròn. Van Dishoeck đã được cung cấp cơ hội để sửa đổi hoặc chỉnh sửa nhận xét của cô.
NỀN TẢNG KAVLI: Hóa học nói gì cho chúng ta biết về bản thân và vũ trụ chúng ta đang sống?
EWINE VĂN DISHOECK: Câu chuyện tổng thể được kể bởi ngành hóa học là, nguồn gốc của chúng ta là gì? Chúng ta đến từ đâu, chúng ta được xây dựng như thế nào? Hành tinh và mặt trời của chúng ta hình thành như thế nào? Điều đó cuối cùng dẫn chúng ta cố gắng khám phá các khối xây dựng cơ bản cho mặt trời, Trái đất và chúng ta. Giống như Legos - chúng tôi muốn biết những mảnh ghép nào trong tòa nhà Lego được thiết lập cho hệ mặt trời của chúng ta.
Các khối xây dựng cơ bản nhất dĩ nhiên là các nguyên tố hóa học, nhưng cách các nguyên tố này kết hợp với nhau để tạo ra các khối xây dựng lớn hơn - các phân tử - trong không gian là rất quan trọng để hiểu mọi thứ khác sẽ ra sao.
TKF: Bạn và các nhà nghiên cứu khác hiện đã xác định được hơn 200 khối xây dựng phân tử này trong không gian. Lĩnh vực đã phát triển như thế nào trong suốt sự nghiệp của bạn?
EVD: Vào những năm 1970, chúng tôi bắt đầu phát hiện ra rằng các phân tử rất bất thường, như các ion và gốc tự do, tương đối phong phú trong không gian. Những phân tử này bị thiếu hoặc có các electron chưa ghép cặp. Trên trái đất, chúng không tồn tại lâu vì chúng nhanh chóng phản ứng với bất kỳ vấn đề nào khác mà chúng gặp. Nhưng vì không gian quá trống rỗng, các ion và gốc có thể sống hàng chục ngàn năm trước khi va vào bất cứ thứ gì.
Bây giờ, chúng ta đang tiến tới việc xác định các phân tử có mặt ở trung tâm của các khu vực nơi các ngôi sao và hành tinh mới đang hình thành, ngay tại thời điểm này. Chúng ta đang vượt qua các ion bị cô lập và các gốc tự do để phân tử bão hòa hơn. Chúng bao gồm các phân tử hữu cơ [chứa carbon] ở dạng đơn giản nhất, như methanol. Từ khối xây dựng methanol cơ bản đó, bạn có thể tạo ra các phân tử như glycolaldehyd, đó là một loại đường và ethylene glycol. Cả hai đều là các phân tử "prebiotic", có nghĩa là chúng cần thiết cho sự hình thành cuối cùng của các phân tử sự sống.
Trường hợp lĩnh vực hóa học di chuyển tiếp theo sẽ tránh việc kiểm kê các phân tử và cố gắng hiểu làm thế nào các phân tử khác nhau này được hình thành. Chúng tôi cũng đang cố gắng để hiểu tại sao chúng ta có thể tìm thấy số lượng lớn hơn các phân tử nhất định trong các khu vực vũ trụ cụ thể so với các loại phân tử khác.
TKF: Những gì bạn vừa nói khiến tôi nghĩ về một sự tương tự: Hóa học hiện nay ít tìm kiếm các phân tử mới trong không gian - giống như các nhà động vật học tìm kiếm động vật mới trong rừng. Lĩnh vực bây giờ nói nhiều hơn về "hệ sinh thái" về cách những con vật phân tử đó tương tác với nhau, và tại sao có rất nhiều loại nhất định ở đây trong không gian, nhưng rất ít ở đó, v.v.
EVD: Đó là một sự tương tự tốt! Khi chúng ta đang tìm hiểu về vật lý và hóa học về cách các ngôi sao và hành tinh hình thành, một phần quan trọng là tìm hiểu tại sao một số phân tử có nhiều ở các khu vực liên sao nhất định, nhưng lại bị "tuyệt chủng", giống như động vật ở các khu vực khác.
Nếu chúng ta tiếp tục ẩn dụ của bạn, thực sự có nhiều tương tác thú vị giữa các phân tử có thể được ví như sinh thái động vật. Chẳng hạn, nhiệt độ là yếu tố kiểm soát hành vi và tương tác của các phân tử trong không gian, điều này cũng ảnh hưởng đến hoạt động của động vật và nơi chúng sống, v.v.
TKF: Quay trở lại ý tưởng khối xây dựng, quá trình xây dựng trong hóa học làm việc chính xác như thế nào?
EVD: Một khái niệm quan trọng trong việc xây dựng các phân tử trong không gian là một khái niệm mà chúng ta biết từ cuộc sống hàng ngày ở đây trên Trái đất, được gọi là chuyển pha. Đó là khi chất rắn tan chảy thành chất lỏng, hoặc chất lỏng bay hơi thành khí, vân vân.
Bây giờ trong không gian, mỗi phân tử có "đường tuyết" riêng, đó là sự phân chia giữa pha khí và pha rắn. Vì vậy, ví dụ, nước có một đường tuyết, nơi nó đi từ khí nước đến nước đá. Tôi nên chỉ ra rằng các dạng nguyên tố và phân tử chất lỏng không thể tồn tại trong không gian vì có quá ít áp lực; nước có thể ở dạng lỏng trên Trái đất do áp lực từ bầu khí quyển của hành tinh.
Quay trở lại với các dòng tuyết, bây giờ chúng ta đang khám phá ra rằng chúng đóng vai trò rất quan trọng trong việc hình thành hành tinh, kiểm soát rất nhiều hóa học. Một trong những khối xây dựng Lego quan trọng nhất, có thể nói, chúng tôi đã tìm thấy là carbon monoxide. Chúng ta quen thuộc với carbon monoxide trên Trái đất vì nó được sản xuất trong quá trình đốt cháy. Các đồng nghiệp của tôi và tôi đã chứng minh trong phòng thí nghiệm tại Leiden rằng carbon monoxide là điểm khởi đầu để tạo ra nhiều chất hữu cơ phức tạp hơn trong không gian. Carbon monoxide đóng băng từ khí sang pha rắn là bước đầu tiên quan trọng để sau đó thêm các khối xây dựng Lego của hydro. Làm như vậy cho phép bạn tiếp tục xây dựng các phân tử lớn hơn và lớn hơn như formaldehyd [CH2O], sau đó là metanol, thành glycolaldehyd như chúng ta đã thảo luận, hoặc thậm chí bạn có thể đi đến các phân tử phức tạp hơn như glycerol [C3H8Ôi3].
Đó chỉ là một ví dụ, nhưng nó cho bạn cảm giác về quá trình xây dựng diễn ra trong ngành hóa học.
TKF: Bạn vừa đề cập đến phòng thí nghiệm của bạn tại Đài thiên văn Leiden, Phòng thí nghiệm vật lý thiên văn Sackler, mà tôi hiểu có một sự khác biệt là phòng thí nghiệm vật lý thiên văn đầu tiên. Làm thế nào mà nó đến được và bạn đã đạt được điều gì ở đó?
EVD: Đúng rồi. Mayo Greenberg, một nhà thiên văn học tiên phong, đã bắt đầu phòng thí nghiệm vào những năm 1970 và nó thực sự là công trình đầu tiên thuộc loại vật lý thiên văn trên thế giới. Ông đã nghỉ hưu và sau đó tôi tiếp tục phòng thí nghiệm. Cuối cùng tôi đã trở thành giám đốc của phòng thí nghiệm này vào đầu những năm 1990 và ở lại cho đến khoảng năm 2004, khi một đồng nghiệp đảm nhận vai trò lãnh đạo. Tôi vẫn hợp tác và chạy thử nghiệm ở đó.
Những gì chúng tôi đã thành công trong việc đạt được trong phòng thí nghiệm là các điều kiện khắc nghiệt của không gian: Độ lạnh và bức xạ của nó. Chúng ta có thể tái tạo nhiệt độ trong không gian xuống tới 10 kelvin [âm 438 độ F; âm 260 độ C], chỉ cao hơn một chút so với độ không tuyệt đối. Chúng ta cũng có thể tái tạo bức xạ cực tím cực mạnh trong ánh sáng sao mà các phân tử phải chịu trong các khu vực hình thành sao mới. [Star Quiz: Kiểm tra Smell Stellar của bạn]
Tuy nhiên, nơi chúng ta thất bại là tái tạo sự trống rỗng của không gian, chân không. Chúng tôi xem xét độ chân không cực cao trong phòng thí nghiệm là theo thứ tự 108 đến 1010 [một trăm triệu đến mười tỷ] hạt trên mỗi cm khối. Điều mà các nhà thiên văn học gọi là một đám mây dày đặc, nơi xảy ra sự hình thành sao và hành tinh, chỉ có khoảng 104, hoặc khoảng 10.000 hạt trên mỗi cm khối. Điều đó có nghĩa là một đám mây dày đặc trong không gian vẫn còn trống gấp hàng triệu lần so với điều tốt nhất chúng ta có thể làm trong phòng thí nghiệm!
Nhưng điều này cuối cùng hoạt động để lợi thế của chúng tôi. Trong khoảng không cực đoan của không gian, hóa học mà chúng ta quan tâm để hiểu được di chuyển rất, rất chậm. Điều đó chỉ đơn giản là sẽ không làm trong phòng thí nghiệm, nơi chúng ta không thể đợi 10.000 hoặc 100.000 năm để các phân tử va vào nhau và tương tác. Thay vào đó, chúng ta cần có khả năng thực hiện phản ứng trong một ngày để học bất cứ điều gì trên quy mô thời gian của sự nghiệp khoa học của con người. Vì vậy, chúng tôi tăng tốc mọi thứ và có thể dịch những gì chúng ta thấy trong phòng thí nghiệm sang quy mô thời gian dài hơn trong không gian.
TKF: Ngoài công việc trong phòng thí nghiệm, trong sự nghiệp của bạn, bạn đã sử dụng một loạt các kính viễn vọng để nghiên cứu các phân tử trong không gian. Những dụng cụ nào là thiết yếu cho nghiên cứu của bạn và tại sao?
EVD: Nhạc cụ mới là rất quan trọng trong toàn bộ sự nghiệp của tôi. Thiên văn học thực sự được thúc đẩy bởi các quan sát. Có các kính viễn vọng mạnh hơn bao giờ hết trong các bước sóng ánh sáng mới giống như nhìn vũ trụ bằng đôi mắt khác.
Để cho bạn một ví dụ, vào cuối những năm 1980, tôi trở về Hà Lan khi đất nước này tham gia rất nhiều vào Đài quan sát không gian hồng ngoại, hay ISO, một sứ mệnh do Cơ quan Vũ trụ châu Âu [ESA] lãnh đạo. Tôi cảm thấy rất may mắn vì ai đó đã làm công việc khó khăn trong 20 năm để biến chiếc kính thiên văn đó thành hiện thực và tôi có thể vui vẻ sử dụng nó! ISO rất quan trọng vì nó đã mở ra phổ hồng ngoại nơi chúng ta có thể thấy tất cả các chữ ký quang phổ này, như dấu vân tay hóa học, của ices bao gồm nước, đóng vai trò chính trong sự hình thành sao và hành tinh và trong trường hợp nước, tất nhiên là rất quan trọng đối với sự sống. Đó là một thời gian tuyệt vời.
Nhiệm vụ rất quan trọng tiếp theo là Đài quan sát vũ trụ Herschel, mà cá nhân tôi đã tham gia khi còn là sinh viên tốt nghiệp vào năm 1982. Từ khía cạnh hóa học, rõ ràng Herschel là một sứ mệnh chính cho các phân tử liên sao, và đặc biệt là "theo dõi dấu vết nước. " Nhưng trước tiên, chúng tôi cần đưa ra trường hợp khoa học cho ESA. Tôi đã đến Hoa Kỳ trong một số năm và tham gia các cuộc thảo luận tương tự ở đó, nơi tôi đã giúp đưa vụ án khoa học cho Herschel đến các cơ quan tài trợ của Hoa Kỳ. Đó là tất cả một cú hích lớn cho đến khi nhiệm vụ cuối cùng đã được phê duyệt vào cuối những năm 1990. Sau đó, vẫn phải mất 10 năm để xây dựng và khởi chạy, nhưng cuối cùng chúng tôi đã có được dữ liệu đầu tiên vào cuối năm 2009. Vì vậy, từ năm 1982 đến 2009 - đó là một chặng đường dài! [Hình ảnh: Hình ảnh hồng ngoại tuyệt vời của đài quan sát không gian Herschel]
TKF: Tình yêu của bạn đối với không gian và hóa học bắt nguồn từ khi nào và ở đâu?
EVD: Tình yêu chính của tôi luôn dành cho các phân tử. Điều đó bắt đầu ở trường trung học với một giáo viên hóa học rất giỏi. Rất nhiều phụ thuộc vào giáo viên thực sự tốt và tôi không nghĩ mọi người luôn nhận ra điều đó quan trọng như thế nào. Tôi chỉ nhận ra khi tôi vào đại học rằng vật lý cũng thú vị như hóa học.
TKF: Con đường học thuật nào bạn đã thực hiện để cuối cùng trở thành một nhà thiên văn học?
EVD: Tại Đại học Leiden, tôi đã học Thạc sĩ hóa học và tin chắc rằng tôi muốn tiếp tục với hóa học lượng tử lý thuyết. Nhưng giáo sư trong lĩnh vực đó tại Leiden đã chết. Vì vậy, tôi bắt đầu tìm kiếm các lựa chọn khác. Tôi thực sự không biết nhiều về thiên văn học vào thời điểm đó. Đó là bạn trai lúc đó và người chồng hiện tại của tôi, Tim, người vừa nghe một loạt bài giảng về môi trường liên sao, và Tim nói với tôi: "Bạn biết đấy, cũng có những phân tử trong không gian!" [Cười]
Tôi bắt đầu xem xét khả năng thực hiện một luận án về các phân tử trong không gian. Tôi đã đi từ giáo sư này sang giáo sư khác. Một đồng nghiệp ở Amsterdam nói với tôi rằng để thực sự tham gia vào lĩnh vực hóa học, tôi phải đến Harvard để làm việc với Giáo sư Alexander Dalgarno. Như đã xảy ra, vào mùa hè năm 1979, Tim và tôi đang đi du lịch ở Canada để tham dự một Đại hội đồng của Liên minh Thiên văn Quốc tế tại Montreal. Chúng tôi phát hiện ra rằng các cuộc họp vệ tinh đã được tổ chức trước Đại hội đồng, và một trong số chúng thực sự đang diễn ra tại công viên cụ thể nơi Tim và tôi đang cắm trại. Ý tưởng chúng tôi có là "Chà, có lẽ chúng ta nên nắm lấy cơ hội này và đi gặp giáo sư Dalgarno này rồi!"
Tất nhiên, chúng tôi có tất cả dụng cụ cắm trại và quần áo này, nhưng tôi có một chiếc váy sạch sẽ với tôi mà tôi mặc vào. Tim chở tôi đến cuộc họp vệ tinh, chúng tôi tìm thấy đồng nghiệp của tôi từ Amsterdam và anh ta nói, "Ồ, tốt, tôi sẽ giới thiệu bạn với Giáo sư Dalgarno." Giáo sư đưa tôi ra ngoài, chúng tôi nói chuyện trong năm phút, anh ấy hỏi tôi đã làm gì, kỹ năng hóa học của tôi là gì, và sau đó anh ấy nói, "Nghe có vẻ thú vị, tại sao bạn không đến và làm việc cho tôi?" Đó rõ ràng là một khoảnh khắc quan trọng.
Đó là cách tất cả đã bắt đầu. Tôi đã không bao giờ hối tiếc một khoảnh khắc kể từ đó.
TKF: Có những khoảnh khắc quan trọng khác, có lẽ ngay từ thời thơ ấu đã đưa bạn đến con đường trở thành một nhà khoa học?
EVD: Thật ra, vâng. Tôi khoảng 13 tuổi và cha tôi vừa mới sắp xếp một kỳ nghỉ phép ở San Diego, California. Tôi đã rời trường cấp ba ở Hà Lan, nơi chúng tôi hầu hết đã nhận được những bài học về tiếng Latin và tiếng Hy Lạp và tất nhiên là cả toán học. Nhưng chúng tôi chưa có gì về mặt hóa học hoặc vật lý, và sinh học đã không bắt đầu cho đến ít nhất một hoặc hai năm sau đó.
Tại trường trung học cơ sở ở San Diego, tôi quyết định học những chủ đề rất khác biệt. Tôi lấy tiếng Tây Ban Nha chẳng hạn. Ngoài ra còn có khả năng làm khoa học. Tôi có một giáo viên rất giỏi, là một phụ nữ người Mỹ gốc Phi, vào thời điểm đó, vào năm 1968, khá bất thường. Cô ấy rất truyền cảm. Cô ấy đã có những thí nghiệm, cô ấy có những câu hỏi và cô ấy thực sự đã thu hút được tôi vào khoa học.
TKF: Bây giờ trông chờ vào lời hứa của Atacama Large Millimét / Subillim Array (ALMA), đã mở ra vài năm trước và là một trong những dự án thiên văn học trên mặt đất đầy tham vọng và tốn kém nhất từng được thực hiện. Nhà vật lý thiên văn Reinhard Genzel tin rằng bạn sẽ giúp tạo ra sự đồng thuận quốc tế đằng sau đài quan sát này. Làm thế nào bạn thực hiện trường hợp cho ALMA?
EVD: ALMA là một thành công đáng kinh ngạc khi đài quan sát ra mắt trong dải ánh sáng milimet và milimét đặc biệt này là một cửa sổ quan trọng để quan sát các phân tử trong không gian. Ngày nay, ALMA bao gồm 66 kính viễn vọng vô tuyến với cấu hình 7 và 12 mét trải dài trên một đồng bằng cao độ ở Chile. Đó là một con đường rất dài để đến nơi chúng ta đang ở bây giờ!
ALMA là kết quả của những giấc mơ của nhiều ngàn người. Tôi là một trong hai thành viên từ phía châu Âu trong Ủy ban Cố vấn Khoa học Hoa Kỳ cho ALMA. Tôi biết rõ cộng đồng khoa học Bắc Mỹ từ sáu năm làm việc ở Hoa Kỳ Hai bên, cũng như Nhật Bản, có những khái niệm rất khác nhau về ALMA. Người châu Âu đã suy nghĩ về một kính viễn vọng có thể được sử dụng cho hóa học vũ trụ sâu, rất sớm, trong khi người Bắc Mỹ đã suy nghĩ nhiều hơn về hình ảnh độ phân giải cao, quy mô lớn; một nhóm đang nói về việc chế tạo kính viễn vọng tám mét, nhóm kia khoảng 15 mét. [Gặp ALMA: Hình ảnh tuyệt vời từ Kính viễn vọng vô tuyến khổng lồ]
Vì vậy, tôi là một trong những người đã giúp mang hai cuộc tranh luận đó lại với nhau. Tôi nói, "Nếu bạn xây dựng một mảng lớn hơn nhiều, thực sự tất cả chúng ta đều thắng." Kế hoạch đã trở thành để mang lại một số lượng lớn hơn các kính viễn vọng trong một mảng, thay vì các mảng riêng biệt, không mạnh bằng. Và đó là những gì đã xảy ra. Chúng tôi thiết lập giai điệu làm việc cùng nhau trong dự án tuyệt vời này thay vì là đối thủ cạnh tranh.
TKF: ALMA nào mới mở ra trong ngành hóa học?
EVD: Bước nhảy lớn mà chúng tôi đang thực hiện với ALMA là ở độ phân giải không gian. Hãy tưởng tượng nhìn vào một thành phố từ trên cao. Những hình ảnh Google Earth đầu tiên rất nghèo nàn - bạn khó có thể nhìn thấy gì; một thành phố là một đốm màu lớn Kể từ đó, hình ảnh ngày càng sắc nét hơn khi độ phân giải không gian được cải thiện với các camera trên vệ tinh. Ngày nay bạn có thể thấy các kênh đào [ở các thành phố của Hà Lan], đường phố, thậm chí là nhà riêng lẻ. Bạn thực sự có thể thấy làm thế nào toàn bộ thành phố được kết hợp với nhau.
Điều tương tự đang xảy ra bây giờ với nơi sinh của các hành tinh, đó là những chiếc đĩa nhỏ xung quanh các ngôi sao trẻ. Những chiếc đĩa đó nhỏ hơn hàng trăm đến một nghìn lần so với những đám mây mà chúng ta đã xem trước đây nơi các ngôi sao được sinh ra. Với ALMA, chúng tôi đang phóng to các khu vực nơi các ngôi sao và hành tinh mới đang hình thành. Đó thực sự là những thang đo có liên quan để hiểu cách thức các quá trình đó hoạt động. Và ALMA, đặc biệt, có khả năng quang phổ để phát hiện và nghiên cứu một loạt các phân tử liên quan đến các quá trình đó. ALMA là một bước tiến tuyệt vời từ bất cứ điều gì chúng ta đã có trước đây.
TKF: Các kính thiên văn mới mà bạn đã sử dụng trong suốt sự nghiệp của mình đã được chứng minh là phi thường. Đồng thời, chúng ta vẫn bị giới hạn như những gì chúng ta có thể thấy trong vũ trụ. Khi bạn nghĩ trước các thế hệ kính viễn vọng trong tương lai, bạn hy vọng thấy điều gì nhất?
EVD: Bước tiếp theo trong nghiên cứu của chúng tôi là Kính viễn vọng Không gian James Webb [JWST], được thiết lập để khởi động vào năm 2021. Với JWST, tôi thực sự mong muốn được nhìn thấy các phân tử hữu cơ và nước trên quy mô nhỏ hơn và ở các phần khác nhau của hành tinh- khu vực hình thành, hơn là có thể với ALMA.
Nhưng ALMA sẽ rất cần thiết cho nghiên cứu của chúng tôi trong một thời gian dài sắp tới - thêm 30 đến 50 năm nữa. Vẫn còn rất nhiều điều chúng ta cần khám phá với ALMA. Tuy nhiên, ALMA không thể giúp chúng ta nghiên cứu phần bên trong của một đĩa hình thành hành tinh, trên quy mô nơi Trái đất của chúng ta hình thành, chỉ cách mặt trời một quãng ngắn. Khí trong đĩa ấm hơn nhiều ở đó và ánh sáng hồng ngoại mà nó phát ra có thể được thu lại bằng một dụng cụ mà các đồng nghiệp của tôi và tôi đã giúp thực hiện cho JWST.
JWST là nhiệm vụ cuối cùng mà tôi đã làm việc. Một lần nữa, đó là cơ hội mà tôi đã tham gia, nhưng tôi đã ở một vị trí tốt với các đối tác và đồng nghiệp người Mỹ của tôi để giúp đỡ. Một số người trong chúng tôi từ phía châu Âu và Hoa Kỳ đã đến với nhau và nói: "Này, chúng tôi muốn làm cho công cụ này xảy ra và chúng tôi có thể làm điều đó trong quan hệ đối tác 50/50."
TKF: Với công việc của bạn trên các khối xây dựng tạo nên các ngôi sao và hành tinh, vũ trụ có vẻ dễ chịu hay thậm chí có lợi cho sự sống?
EVD: Tôi luôn nói rằng tôi cung cấp các khối xây dựng, và sau đó tùy thuộc vào sinh học và hóa học để kể phần còn lại của câu chuyện! [Cười] Cuối cùng, vấn đề là chúng ta đang nói về loại cuộc sống nào. Có phải chúng ta đang nói về cuộc sống đơn nhất, nguyên thủy nhất mà chúng ta biết đã phát sinh nhanh chóng trên Trái đất? Với tất cả các thành phần mà chúng ta có sẵn, không có lý do gì mà điều đó không thể phát sinh trên bất kỳ hàng tỷ ngoại hành tinh nào mà chúng ta biết bây giờ đang quay quanh hàng tỷ ngôi sao khác.
Đi đến những bước tiếp theo của cuộc sống đa bào và cuối cùng là thông minh, chúng ta hiểu rất ít về cách mà nó xuất hiện từ cuộc sống đơn giản hơn. Nhưng tôi nghĩ thật an toàn khi nói với mức độ phức tạp, ít có khả năng điều đó sẽ phát sinh thường xuyên như, nói, vi khuẩn. [10 ngoại hành tinh có thể tổ chức cuộc sống ngoài hành tinh]
TKF: Lĩnh vực hóa học sẽ giúp chúng tôi trả lời câu hỏi liệu có cuộc sống ngoài hành tinh trong vũ trụ?
EVD: Nghiên cứu hóa học của khí quyển exoplanet là những gì sẽ giúp chúng ta trả lời câu hỏi này. Chúng ta sẽ tìm thấy nhiều ngoại hành tinh giống Trái đất. Bước tiếp theo sẽ là tìm kiếm dấu vân tay quang phổ, mà tôi đã đề cập trước đó, trong bầu khí quyển của các hành tinh. Trong những dấu vân tay đó, chúng tôi sẽ đặc biệt tìm kiếm "phân tử sinh học" hoặc kết hợp các phân tử có thể chỉ ra sự hiện diện của một số dạng sống. Điều đó có nghĩa là không chỉ nước, mà oxy, ozone, metan và nhiều hơn nữa.
Các kính viễn vọng hiện tại của chúng tôi chỉ có thể phát hiện ra những dấu vân tay đó trong bầu khí quyển của ngoại hành tinh. Đó là lý do tại sao chúng tôi đang chế tạo thế hệ kính viễn vọng khổng lồ trên mặt đất tiếp theo, như Kính thiên văn cực lớn, sẽ có một chiếc gương lớn gấp khoảng ba lần so với mọi thứ hiện nay. Tôi tham gia vào việc tạo ra trường hợp khoa học cho điều đó và các công cụ mới khác, và sinh trắc học thực sự là một trong những mục tiêu hàng đầu. Đó là hướng thú vị nơi hóa học sẽ đi.
