Nhà bếp là nơi chúng ta tạo ra. Từ bánh vụn đến ngô trên lõi ngô, nó xảy ra ở đây. Nếu bạn giống như tôi, thỉnh thoảng bạn lại để một con gà tây quá lâu trong lò nướng hoặc nướng gà nướng. Khi thịt bị đốt cháy, trong số những mùi thông báo cho mũi của bạn về những tin xấu là các phân tử phẳng bao gồm các nguyên tử carbon được sắp xếp theo mô hình tổ ong gọi là PAHs hoặc hydrocarbon thơm đa vòng.
PAH chiếm khoảng 10% carbon trong vũ trụ và không chỉ được tìm thấy trong nhà bếp của bạn mà còn ở ngoài vũ trụ, nơi chúng được phát hiện vào năm 1998. Ngay cả sao chổi và thiên thạch cũng chứa PAH. Từ hình minh họa, bạn có thể thấy chúng được tạo thành từ nhiều đến nhiều vòng nguyên tử carbon liên kết với nhau được sắp xếp theo những cách khác nhau để tạo ra các hợp chất khác nhau. Càng nhiều vòng, phân tử càng phức tạp, nhưng mô hình cơ bản là giống nhau cho tất cả.
Tất cả sự sống trên Trái đất đều dựa trên carbon. Nhìn nhanh vào cơ thể con người cho thấy 18,5% của nó được làm từ yếu tố đó. Tại sao carbon rất quan trọng? Bởi vì nó có khả năng liên kết với chính nó và một loạt các nguyên tử khác theo nhiều cách khác nhau để tạo ra nhiều phân tử phức tạp cho phép các sinh vật sống thực hiện nhiều chức năng. PAH giàu carbon thậm chí có thể đã tham gia vào sự tiến hóa của sự sống vì chúng có nhiều dạng với nhiều chức năng. Một trong số đó có thể là khuyến khích hình thành RNA (đối tác với DNA DNA phân tử cuộc sống).
Trong nỗ lực tiếp tục tìm hiểu làm thế nào các phân tử carbon đơn giản phát triển thành các phân tử phức tạp hơn và vai trò của các hợp chất đó có thể đóng vai trò gì trong nguồn gốc của sự sống, một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đã tập trung vào NASA. Đài quan sát địa tầng cho thiên văn học hồng ngoại (SOFIA) và các đài quan sát khác về PAH được tìm thấy trong màu sắc Tinh vân Iris trong chòm sao phương bắc Cepheus Vua.
Bavo Croiset của Đại học Leiden ở Hà Lan và nhóm nghiên cứu đã xác định rằng khi PAH trong tinh vân bị bức xạ cực tím từ ngôi sao trung tâm của nó, chúng phát triển thành các phân tử lớn hơn, phức tạp hơn. Các nhà khoa học đưa ra giả thuyết rằng sự tăng trưởng của các phân tử hữu cơ phức tạp như PAH là một trong những bước dẫn đến sự xuất hiện của sự sống.
Theo quan điểm hiện tại, tia cực tím mạnh từ một ngôi sao khổng lồ mới sinh như ngôi sao sáng tạo ra tinh vân Iris Nebula sẽ có xu hướng phá vỡ các phân tử hữu cơ lớn thành các hạt nhỏ hơn, thay vì xây dựng chúng, theo quan điểm hiện tại. Để kiểm tra ý tưởng này, các nhà nghiên cứu muốn ước tính kích thước của các phân tử tại các vị trí khác nhau so với ngôi sao trung tâm.
Nhóm Croiset, đã sử dụng SOFIA để vượt qua hầu hết hơi nước trong khí quyển để anh ta có thể quan sát tinh vân dưới ánh sáng hồng ngoại, một dạng ánh sáng vô hình trước mắt chúng ta mà chúng ta phát hiện là nhiệt. Các dụng cụ của SOFIA rất nhạy cảm với hai bước sóng hồng ngoại được tạo ra bởi các phân tử đặc biệt này, có thể được sử dụng để ước tính kích thước của chúng. Nhóm nghiên cứu đã phân tích các hình ảnh SOFIA kết hợp với dữ liệu thu được trước đó từ đài quan sát không gian hồng ngoại Spitzer, Kính viễn vọng Không gian Hubble và Kính viễn vọng Canada-Pháp-Hawaii trên Đảo Lớn của Hawaii.
Phân tích chỉ ra rằng kích thước của các phân tử PAH trong tinh vân này thay đổi theo vị trí trong một mẫu rõ ràng. Kích thước trung bình của các phân tử trong khoang trung tâm tinh vân xung quanh ngôi sao trẻ lớn hơn trên bề mặt của đám mây ở rìa ngoài của khoang. Họ cũng có một bất ngờ: bức xạ từ ngôi sao dẫn đến sự tăng trưởng ròng về số lượng PAH phức tạp thay vì sự phá hủy của chúng thành những mảnh nhỏ hơn.
Trong một giấy xuất bản trong Thiên văn học và Vật lý thiên văn, nhóm nghiên cứu đã kết luận rằng sự biến đổi kích thước phân tử này là do cả một số phân tử nhỏ nhất bị phá hủy bởi trường bức xạ cực tím khắc nghiệt của ngôi sao và các phân tử cỡ trung bình được chiếu xạ để chúng kết hợp thành các phân tử lớn hơn.
Rất nhiều bắt đầu với các ngôi sao. Họ không chỉ tạo ra các nguyên tử carbon ở nền tảng của sinh học, mà còn xuất hiện họ chuyển chúng thành các dạng phức tạp hơn. Thực sự, chúng tôi có thể cảm ơn các ngôi sao may mắn của chúng tôi!
