במהלך מאות שנים רבות, מדענים למדו רבות על סוגי התנאים והאלמנטים המאפשרים חיים כאן בכדור הארץ. בזכות כניסתה של האסטרונומיה המודרנית, מדענים למדו מאז שאלמנטים אלה אינם נפוצים רק במערכות כוכבים אחרות ובחלקים מהגלקסיה, אלא גם במדיום המכונה חלל בין-כוכבי.
קחו למשל את הפחמן, האלמנט החיוני לכל חומר אורגני וחיים כפי שאנו מכירים אותו. אלמנט נושא-חיים זה קיים גם באבק בין-כוכבי, אם כי אסטרונומים אינם בטוחים כמה הוא שופע. על פי מחקר חדש של צוות אסטרונומים מאוסטרליה וטורקיה, חלק גדול מהפחמן בגלקסיה שלנו קיים בצורה של מולקולות דומות לשומן.
המחקר שלהם, "תוכן פחמימני Aliphatic של אבק בין כוכבים", הופיע לאחרונה ב- הודעות חודשיות של החברה המלכותית לאסטרונומיה. את המחקר הוביל Gunay Banihan, פרופסור מהמחלקה לאסטרונומיה ומדעי החלל באוניברסיטת Erge בטורקיה, וכלל חברים מחוגים מרובים מאוניברסיטת ניו סאות 'ויילס בסידני (UNSW).
לצורך המחקר הצוות ביקש לקבוע בדיוק כמה מכמות הפחמן של הגלקסיה שלנו קשורה במולקולות דומות לשומן. נכון לעכשיו, מאמינים כי מחצית מהפחמן הבין-כוכבי קיימת בצורה טהורה, ואילו השאר נקשרים במולקולות אליפטיות דומות שומן (אטומי פחמן היוצרים שרשראות פתוחות) ומולקולות ארומטיות דמויות עש (אטומי פחמן היוצרים מישוריים) טבעות בלתי רוויות).
כדי לקבוע עד כמה משווים מולקולות דומות שומן למולקולות ארומטיות, הצוות יצר חומר עם אותם תכונות כמו אבק בין כוכבים במעבדה. זה כלל שחזור התהליך בו תרכובות אליפטיות מסונתזות ביציאות של כוכבי פחמן. לאחר מכן הם מעקב אחר זה על ידי הרחבת הפלזמה המכילה פחמן לוואקום בטמפרטורות נמוכות כדי לדמות חלל בין-כוכבי.
כפי שהסביר פרופ 'טים שמידט, ממרכז המצויינות במועצת המחקר האוסטרלית במדעי האקסיטון בבית הספר לכימיה ב- UNSW סידני וסופר משותף בעיתון:
"שילוב תוצאות המעבדה שלנו עם תצפיות של מצפה כוכבים אסטרונומי מאפשר לנו למדוד את כמות הפחמן האליפטי ביננו לבין הכוכבים."
בעזרת תהודה מגנטית וספקטרוסקופיה הם הצליחו לקבוע עד כמה החומר ספג אור באורך גל אינפרא אדום מסוים. מכאן מצא הצוות כי ישנם כמאה אטומי פחמן שמנוניים עבור כל מיליון אטומי מימן, מה שמסתכם בכמחצית מהפחמן הזמין בין כוכבים. הם הרחיבו כי כדי לכלול את כל שביל החלב, הם קבעו כי קיימים כעשרה מיליארד טריליון טונות של חומר שמנוני.
כדי לשים את זה בפרספקטיבה, זה מספיק גריז למילוי של 40 טריליון טריליון טריליון חבילות חמאה. אך כפי שציין שמידט, השומן הזה רחוק מלהיות אכיל.
"גריז החלל הזה הוא לא מסוג הדברים שרוצים לפזר על פרוסת כוסית! זה מלוכלך, רעיל ככל הנראה ונוצר רק בסביבה של החלל הבין-כוכבי (והמעבדה שלנו). זה מסקרן שגם חומר אורגני מסוג זה - חומר שמשתלב במערכות פלנטאריות - כל כך שופע. "
במבט קדימה, הצוות מעוניין כעת לקבוע את השפע של הסוג האחר של פחמן לא טהור, שהוא המולקולות הארומטיות דמויי העש. גם כאן הצוות ישחזר את המולקולות בסביבת מעבדה באמצעות הדמיות. על ידי קביעת הכמות של כל סוג של פחמן באבק בין-כוכבי, הם יוכלו להציב אילוצים עד כמה המרכיבים הללו זמינים בגלקסיה שלנו.
זה בתורו יאפשר לאסטרונומים לקבוע בדיוק כמה מהאלמנט שנותן החיים הזה זמין, ויכול גם לעזור לשפוך אור על איך והיכן החיים יכולים לתפוס!
