นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ไขปริศนา พบโมเลกุลซัลเฟอร์ขนาดใหญ่ที่สุดในห้วงอวกาศลึก เชื่อมโยงต้นกำเนิดสิ่งมีชีวิต

ทีมนักวิจัยจากสถาบันแมกซ์พลังค์เพื่อฟิสิกส์นอกโลก (MPE) ร่วมกับศูนย์ชีวดาราศาสตร์ (CAB) แห่งสเปน ประสบความสำเร็จครั้งประวัติศาสตร์ในการตรวจพบโมเลกุลที่มีธาตุซัลเฟอร์หรือกำมะถันเป็นองค์ประกอบ ซึ่งมีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีการค้นพบนอกโลก โดยโมเลกุลชนิดนี้มีชื่อทางเคมีว่า 2,5-ไซโคลเฮกซาไดอีน-1-ไทโอน (2,5-cyclohexadiene-1-thione) การค้นพบนี้เกิดขึ้นจากการผสมผสานระหว่างการทดลองในห้องปฏิบัติการกับการสังเกตการณ์ผ่านกล้องโทรทรรศน์วิทยุภาคพื้นดิน โดยพบโมเลกุลดังกล่าวในกลุ่มเมฆโมเลกุลที่อยู่ห่างจากโลกออกไปประมาณ 27,000 ปีแสง บริเวณใกล้ใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา

ความพิเศษของโมเลกุลชนิดนี้อยู่ที่โครงสร้างที่ประกอบด้วยอะตอมถึง 13 ตัว เรียงตัวกันเป็นรูปวงแหวนหกเหลี่ยมที่มีความเสถียร ซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าสารประกอบซัลเฟอร์ใดๆ ที่เคยตรวจพบในอวกาศก่อนหน้านี้อย่างมาก โดยปกติแล้วนักดาราศาสตร์มักจะพบเพียงโมเลกุลซัลเฟอร์ขนาดเล็กที่มีอะตอมไม่เกิน 6 ตัวเท่านั้น การค้นพบครั้งนี้จึงเปรียบเสมือนการต่อจิ๊กซอว์ชิ้นสำคัญที่ขาดหายไปในวงการเคมีดาราศาสตร์ เพราะกำมะถันเป็นธาตุพื้นฐานที่จำเป็นอย่างยิ่งต่อการสร้างโปรตีนและเอนไซม์ในสิ่งมีชีวิต แต่ที่ผ่านมาเรากลับหาโมเลกุลซัลเฟอร์ที่ซับซ้อนในอวกาศไม่พบ

ในการระบุตัวตนของโมเลกุลนี้ ทีมงานได้สร้างสภาวะจำลองในห้องปฏิบัติการด้วยการปล่อยกระแสไฟฟ้าแรงสูงถึง 1,000 โวลต์ ผ่านสารตั้งต้นเพื่อให้เกิดปฏิกิริยาเคมี จากนั้นจึงใช้เครื่องสเปกโตรมิเตอร์ที่พัฒนาขึ้นเองตรวจวัดค่าความถี่วิทยุที่โมเลกุลนี้แผ่ออกมา จนได้สิ่งที่เรียกว่า "ลายนิ้วมือคลื่นวิทยุ" ที่มีความแม่นยำสูงมาก เมื่อนำลายนิ้วมือนี้ไปเปรียบเทียบกับข้อมูลการสำรวจท้องฟ้าจากกล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาด 30 เมตรของ IRAM และกล้องขนาด 40 เมตรของเยเบสในประเทศสเปน ผลปรากฏว่าข้อมูลทั้งสองตรงกันอย่างสมบูรณ์ ยืนยันว่าโมเลกุลซับซ้อนนี้มีอยู่จริงในกลุ่มเมฆโมเลกุลที่กำลังเตรียมจะก่อตัวเป็นดาวฤกษ์ดวงใหม่

บทสรุปของการค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่า สารเคมีพื้นฐานที่เป็นรากฐานของสิ่งมีชีวิตได้เริ่มก่อตัวขึ้นท่ามกลางความหนาวเหน็บของอวกาศลึก นานก่อนที่ดาวฤกษ์หรือโลกของเราจะถือกำเนิดขึ้นเสียด้วยซ้ำ โมเลกุลนี้มีความคล้ายคลึงกับสารอินทรีย์ที่พบบนดาวหางและอุกกาบาตในระบบสุริยะของเรา จึงเป็นหลักฐานชิ้นสำคัญที่แสดงถึงสะพานเชื่อมต่อทางเคมีระหว่างห้วงอวกาศลึกกับวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนโลก นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่ายังมีโมเลกุลซัลเฟอร์ที่ซับซ้อนอีกมากมายที่รอการค้นพบ ซึ่งจะช่วยให้เราเข้าใจความลับของจักรวาลและต้นกำเนิดของเราได้ชัดเจนยิ่งขึ้นในอนาคต

ข้อมูลอ้างอิง: Max Planck Society

• Astrophysicists discover largest sulfur-containing molecular compound in space