Tìm thấy phân tử đường ở gần một ngôi sao trẻ

Một đội thiên văn ở Đan Mạch vừa phát hiện ra các phân tử đường trong chất khí bao xung quanh một ngôi sao trẻ giống Mặt trời. Tại sao việc tìm thấy đường trong chất khí bao xung quanh một ngôi sao lại quan trọng như vậy? Đó là vì nó cho chúng ta biết rằng những phân tử hữu cơ phức tạp, ví dụ như đường, tạo nên những viên gạch cấu trúc của sự sống có thể tìm thấy xung quanh những ngôi sao trẻ vào lúc khi các hành tinh có thể bắt đầu hình thành xung quanh chúng.

Đội khoa học đã tìm thấy các phân tử của một trong những dạng đơn giản nhất của hợp chất đường – glycolaldehyde – trong chất khí bao xung quanh một sao đôi trẻ tên gọi là IRAS 16293-2422, nó có khối lượng tương đương với Mặt trời của chúng ta. Trong khi hợp chất đường này trước đây đã được tìm thấy trong vũ trụ - trong thiên hà của chúng ta – nhưng đây là lần đầu tiên nó được tìm thấy trong vùng phụ cận gần của một ngôi sao; thật vậy, nó ở cách IRAS 16293-2422 ngang với Thiên Vương tinh và Mặt trời. Khám phá này cho thấy một số hợp chất hóa học cần thiết cho sự sống đã tồn tại trong hệ này tại thời điểm hình thành hành tinh. IRAS 16293-2422 ở cách chúng ta chỉ khoảng 400 năm ánh sáng - ở quy mô vũ trụ thì khoảng cách chẳng xa bao nhiêu, nên nó là một mục tiêu tuyệt vời cho các nhà thiên văn nghiên cứu các phân tử và cơ chế hóa học xung quanh những ngôi sao trẻ.

“Trong cái đĩa khí và bụi bao xung quanh ngôi sao mới ra đời này, chúng tôi tìm thấy glycolaldehyde, một dạng đường đơn giản, không khác nhiều so với đường mà chúng ta cho vào cà phê,” giải thích của Jes Jorgensen thuộc Viện Niels Bohr ở Đan Mạch, người lãnh đạo đội khoa học sử dụng Ma trận Lớn Millimet/Dưới Millimet Atacama (ALMA) để quan sát ngôi sao trên. “Phân tử này là một trong các thành phần trong sự hình thành ARN, tương tự như ADN, đây là một trong những viên gạch cấu trúc của sự sống.”

(Ảnh: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L Calçada (ESO) và NASA/JPL-Caltech/WISE Team)

Bức ảnh trên cho thấy vùng đang hình thành sao Rho Ophiuchi trong phổ hồng ngoại, chụp bởi Tàu thám hiểm Hồng ngoại Trường rộng (WISE) của NASA. IRAS 16293-2422 là vật thể màu đỏ ở chính giữa của khung hình vuông nhỏ. Ảnh nhỏ lồng ghép là hình minh họa các phân tử glycolaldehyde, cho thấy cấu trúc phân tử của glycolaldehyde (C₂H₄O₂).

“Cái thật sự thú vị ở những kết quả tìm kiếm của chúng tôi là các quan sát ALMA cho thấy các phân tử đường đó đang rơi về phía một trong hai ngôi sao của hệ,” phát biểu của thành viên đội nghiên cứu, Cécile Favre thuộc trường Đại học Aarhus ở Đan Mạch. “Các phân tử đường đó không những ở chỗ thích hợp để tìm đường tiến đến một hành tinh, mà chúng còn đang tiến theo hướng thích hợp nữa.”

Jorgensen giải thích thêm rằng chất khí và bụi trong những đám mây bao xung quanh những ngôi sao mới ra đời thoạt đầu là cực kì lạnh (chỉ khoảng 10 độ trên không độ tuyệt đối – 273^oC) và những chất khí đơn giản như carbon monoxide và methane kết tụ trên các hạt bụi và hóa rắn dưới dạng băng, và chỉ sau khi xảy ra như vậy thì những phân tử phức tạp hơn mới hình thành. Sau đó, ngôi sao mới ra đời làm nóng vùng lân cận của nó, làm bay hơi những phân tử phức tạp khỏi chất khí và bụi đó, và những phân tử này khi đó được phát hiện ra dưới dạng những phát xạ vô tuyến ở tần số thấp bởi những chiếc kính thiên văn như ALMA.

“Một câu hỏi lớn là những phân tử này có thể trở nên phức tạp như thế nào trước khi chúng hợp nhất vào những hành tinh mới? Thông tin này có thể cho chúng ta biết đôi điều về cách sự sống có thể phát sinh ở mọi nơi khác, và các quan sát ALMA đang diễn ra là cái thiết yếu để vén bức màn bí ẩn này,” Jorgensen kết luận.

123physicsNguồn: physicsworld.com