Monien vuosisatojen ajan tutkijat oppivat paljon olosuhteista ja elementeistä, jotka tekevät mahdolliseksi elämän täällä maan päällä. Nykyaikaisen tähtitieteen tulon myötä tutkijat ovat sittemmin oppineet, että näitä elementtejä ei ole vain runsaasti muissa tähtijärjestelmissä ja galaksin osissa, vaan myös väliaineella, jota kutsutaan tähtienväliseksi avaruudeksi.
Harkitse hiiltä, elementtiä, joka on välttämätöntä kaikille orgaanisille aineille ja elämälle sellaisena kuin me sen tunnemme. Tätä elämää kantavaa elementtiä esiintyy myös tähtienvälisessä pölyssä, vaikka tähtitieteilijät eivät ole varmoja kuinka runsas se on. Australiasta ja turkkilaisesta tähtitieteilijäryhmästä tehdyn uuden tutkimuksen mukaan suuri osa galaksissamme olevasta hiilestä on rasvamaisten molekyylien muodossa.
Heidän tutkimuksensa ”Tähtien välisen pölyn alifaattinen hiilivetypitoisuus” ilmestyi äskettäin lehdessä Kuukausittaiset ilmoitukset Royal Astronomical Society -tapahtumasta. Tutkimusta johti professori Gunay Banihan, Turkin Erge-yliopiston tähtitieteen ja avaruustieteiden laitokselta. Tutkimukseen osallistui Sydneyn Uuden Etelä-Walesin yliopiston (UNSW) useiden laitosten jäseniä.
Tutkimuksensa vuoksi ryhmä pyrki selvittämään tarkalleen kuinka paljon galaksimme hiiltä sitoutuu rasvamaisiin molekyyleihin. Tällä hetkellä uskotaan, että puolet tähtienvälisestä hiilestä esiintyy puhtaassa muodossa, kun taas loput sitoutuvat joko rasvamaisiin alifaattisiin molekyyleihin (hiiliatomit, jotka muodostavat avoimet ketjut) ja koipallomaisiin aromaattisiin molekyyleihin (hiiliatomit, jotka muodostavat tasomaisen) tyydyttymättömät renkaat).
Määrittääkseen, kuinka runsaasti rasvamaisia molekyylejä verrataan aromaattisiin, ryhmä loi laboratoriossa materiaalin, jolla on samat ominaisuudet kuin tähtienvälisellä pölyllä. Tämä koostui prosessin uusimisesta, jossa alifaattiset yhdisteet syntetisoidaan hiilitähtien ulosvirtauksissa. Sitten he seurasivat tätä laajentamalla hiiltä sisältävää plasmaa tyhjiöön alhaisissa lämpötiloissa tähtiä välisen tilan simuloimiseksi.
Kuten professori Tim Schmidt Australian tutkimusneuvoston UNITW: n Sydneyn kemian koulun Exciton Science -keskuksesta ja avustajana kirjoitti:
"Yhdistämällä laboratoriotuloksemme tähtitieteellisten observatorioiden havaintoihin voimme mitata alifaattisen hiilen määrän meidän ja tähtien välillä."
Magneettiresonanssia ja spektroskopiaa käyttämällä he pystyivät sitten määrittämään kuinka voimakkaasti materiaali absorboi valoa tietyllä infrapuna-aallonpituudella. Tästä lähtien ryhmä havaitsi, että jokaiselle miljoonalle vetyatomille on noin 100 rasvaista hiiliatomia, mikä työntää noin puolet tähteiden välissä olevasta hiilestä. Laajentamalla sen kattamaan koko Linnunrata, he totesivat, että rasvaista ainetta on noin 10 miljardia triljoonaa biljoonaa tonnia.
Tämän näkökulmasta tarkasteltuna se on tarpeeksi rasvaa täyttääkseen noin 40 biljoonaa biljoonaa biljoonaa pakkausta voita. Mutta kuten Schmidt totesi, tämä rasva ei ole kaukana syötävästä.
”Tämä avaruusrasva ei ole sellainen asia, jonka haluat levittää paahtoleipälle! Se on likainen, todennäköisesti myrkyllinen ja muodostaa vain tähtienvälisessä tilassa (ja laboratoriossamme). On myös kiehtovaa, että tällaista orgaanista materiaalia - materiaalia, joka integroituu planeettajärjestelmiin - on niin runsaasti. "
Tulevaisuuteen joukkue haluaa nyt selvittää muun tyyppisen ei-puhtaan hiilen, joka on koipallomaiset aromaattiset molekyylit, runsauden. Tässäkin ryhmä luo uudelleen molekyylit laboratorioympäristössä simulaatioiden avulla. Asettamalla kunkin tyyppisen hiilen määrän tähtienvälisessä pölyssä, he voivat asettaa rajoituksia siihen, kuinka paljon näistä elementeistä on käytettävissä galaksissamme.
Tämä puolestaan antaa tähtitieteilijöiden määrittää tarkalleen, kuinka paljon tästä elämää antavasta elementistä on saatavana, ja se voisi myös auttaa valaisemaan, miten ja missä elämä voi tarttua!
