على مدار قرون عديدة ، تعلم العلماء الكثير عن أنواع الظروف والعناصر التي تجعل الحياة ممكنة هنا على الأرض. بفضل ظهور علم الفلك الحديث ، أدرك العلماء منذ ذلك الحين أن هذه العناصر ليست وفيرة فقط في أنظمة النجوم الأخرى وأجزاء من المجرة ، ولكن أيضًا في الوسط المعروف باسم الفضاء بين النجوم.
ضع في اعتبارك الكربون ، العنصر الضروري لكل المواد العضوية والحياة كما نعرفها. هذا العنصر الحامل للحياة موجود أيضًا في الغبار البينجمي ، على الرغم من أن علماء الفلك ليسوا متأكدين من مدى وفرته. وفق بحث جديد بواسطة فريق من علماء الفلك من أستراليا وتركيا ، يوجد الكثير من الكربون في مجرتنا في شكل جزيئات تشبه الشحوم.
دراستهم ، ' المحتوى الهيدروكربوني الأليفاتي للغبار بين النجوم '، ظهر مؤخرًا فيالإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.قاد الدراسة Gunay Banihan ، الأستاذ في قسم علم الفلك وعلوم الفضاء بجامعة Erge في تركيا ، وضمت أعضاء من أقسام متعددة من جامعة New South Wales في سيدني (UNSW).
توصلت دراسة جديدة قام بها فريق من علماء الفلك الأتراك والأستراليين إلى وجود أدلة على وجود جزيئات تشبه الشحوم في الغبار بين النجوم. الائتمان: ESO / R. فوسبيري (ST-ECF)
من أجل دراستهم ، سعى الفريق إلى تحديد مقدار الكربون في مجرتنا بالضبط المرتبط بجزيئات تشبه الشحوم. في الوقت الحاضر ، يُعتقد أن نصف الكربون بين النجمي موجود في شكل نقي ، في حين أن الباقي مرتبط إما بجزيئات أليفاتية شبيهة بالشحوم (ذرات كربون تشكل سلاسل مفتوحة) وجزيئات عطرية شبيهة بالكرة النفتية (ذرات الكربون التي تشكل مستويًا. حلقات غير مشبعة).
لتحديد كيفية مقارنة جزيئات الشحوم الوفيرة بالجزيئات العطرية ، ابتكر الفريق مادة لها نفس خصائص الغبار بين النجوم في المختبر. يتألف هذا من إعادة إنشاء العملية حيث يتم تصنيع المركبات الأليفاتية في التدفقات الخارجة من نجوم الكربون. ثم تابعوا ذلك عن طريق توسيع البلازما المحتوية على الكربون إلى فراغ عند درجات حرارة منخفضة لمحاكاة الفضاء بين النجوم.
كما البروفيسور تيم شميدت ، من مركز التميز التابع لمجلس البحوث الأسترالي في علوم Exciton في كلية الكيمياء بجامعة نيو ساوث ويلز في سيدني وأحد المؤلفين المشاركين في الورقة ، أوضح:
'إن الجمع بين نتائج المختبرات لدينا والملاحظات من المراصد الفلكية يسمح لنا بقياس كمية الكربون الأليفاتي بيننا وبين النجوم.'
باستخدام الرنين المغناطيسي والتحليل الطيفي ، تمكنوا بعد ذلك من تحديد مدى قوة امتصاص المادة للضوء بطول موجي معين من الأشعة تحت الحمراء. من هذا ، وجد الفريق أن هناك حوالي 100 ذرة كربون دهنية لكل مليون ذرة هيدروجين ، والتي تعمل على حوالي نصف الكربون المتاح بين النجوم. بتوسيع ذلك ليشمل مجرة درب التبانة بأكملها ، قرروا وجود حوالي 10 مليارات تريليون تريليون طن من المواد الدهنية.
انطباع الفنان عن مجرة درب التبانة. الائتمان: NASA / JPL-Caltech / R. هيرت (SSC- معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا)
لوضع ذلك في المنظور الصحيح ، هذا زيت كافٍ لملء حوالي 40 تريليون تريليون عبوة من الزبدة. ولكن كما أشار شميدت ، فإن هذا الشحوم بعيد كل البعد عن أن يكون صالحًا للأكل.
'هذه الشحوم الفضائية ليست من النوع الذي تريد دهنه على شريحة من الخبز المحمص! إنها قذرة ، ومن المحتمل أن تكون سامة وتتشكل فقط في بيئة الفضاء بين النجوم (ومختبرنا). ومن المثير للاهتمام أيضًا أن المواد العضوية من هذا النوع - المواد التي يتم دمجها في أنظمة الكواكب - متوفرة بكثرة '.
بالنظر إلى المستقبل ، يريد الفريق الآن تحديد وفرة النوع الآخر من الكربون غير النقي ، وهو الجزيئات العطرية التي تشبه كرة النفتالين. هنا أيضًا ، سيعيد الفريق إنشاء الجزيئات في بيئة معملية باستخدام المحاكاة. من خلال تحديد كمية كل نوع من الكربون في الغبار البينجمي ، سيكونون قادرين على وضع قيود على كمية هذه العناصر المتوفرة في مجرتنا.
سيسمح هذا بدوره لعلماء الفلك بتحديد المقدار المتاح من هذا العنصر الواهب للحياة بالضبط ، ويمكن أن يساعد أيضًا في إلقاء الضوء على كيف وأين يمكن أن تترسخ الحياة!