“Hạt giống sự sống” ở thiên hà khác: JWST tìm thấy các phân tử hữu cơ phức tạp trong băng của Đám Mây Magellan Lớn

Các nhà thiên văn học vừa đạt được một bước tiến quan trọng, lần đầu tiên ghi nhận sự hiện diện của các hợp chất hữu cơ phức tạp—thường được ví như “hạt giống sự sống”—trong các trầm tích băng giá thuộc Đám Mây Magellan Lớn (LMC). Đây là lần đầu tiên các phân tử dạng băng này được xác nhận một cách không thể chối cãi bên ngoài Dải Ngân Hà của chúng ta. Khám phá này chứng minh rằng hóa học hữu cơ phức tạp có khả năng phát triển mạnh mẽ ngay cả trong những điều kiện khắc nghiệt của không gian giữa các vì sao, những nơi mà trước đây có thể bị coi là không thuận lợi cho sự sống.

Nhóm nghiên cứu, được dẫn dắt bởi Martha Sevilo từ Đại học Maryland và các cộng sự tại NASA, đã tận dụng thiết bị MIRI (Mid-Infrared Instrument) trên Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST). Nhờ công cụ tiên tiến này, họ đã nhận dạng được năm hợp chất cụ thể bị đóng băng xung quanh một tiền sao trẻ, được đặt tên là ST6. Các phân tử được xác định bao gồm methanol, ethanol, methyl formate, acetaldehyde, và acetic acid. Đáng chú ý, acetic acid—thành phần chính của giấm—trước đây chưa từng được phát hiện một cách thuyết phục trong băng vũ trụ. Hơn nữa, ethanol, methyl formate và acetaldehyde cũng lần đầu tiên được tìm thấy trong băng bên ngoài Dải Ngân Hà.

Đám Mây Magellan Lớn đóng vai trò là một phòng thí nghiệm tự nhiên độc đáo để nghiên cứu hiện tượng này. Đặc tính kim loại thấp của nó—tức là hàm lượng các nguyên tố nặng như carbon, oxy và nitơ thấp hơn—tương đồng với các điều kiện tồn tại trong Vũ trụ sơ khai. Trước khi JWST đi vào hoạt động, methanol là hợp chất hữu cơ phức tạp duy nhất được phát hiện một cách đáng tin cậy trong băng quanh các tiền sao, ngay cả trong phạm vi Dải Ngân Hà. Độ nhạy vượt trội và độ phân giải góc cao của JWST đã cho phép nhóm nghiên cứu thu thập một lượng thông tin chưa từng có chỉ từ một phổ duy nhất, giúp họ phát hiện ra những dấu vết hóa học mờ nhạt này trong một môi trường xa xôi như vậy.

Nghiên cứu này, được công bố trên tạp chí The Astrophysical Journal Letters, nhấn mạnh rằng những phân tử như vậy có thể hình thành hiệu quả ngay cả trong các điều kiện khắc nghiệt hơn nhiều so với môi trường xung quanh Hệ Mặt Trời. Điều quan trọng hơn, những “hạt giống sự sống” này có khả năng sống sót qua quá trình hình thành hệ hành tinh và sau đó trở thành một phần của các hành tinh sơ khai, nơi sự sống có thể nảy mầm. Nhóm của Tiến sĩ Sevilo dự định mở rộng phạm vi nghiên cứu, bao gồm nhiều tiền sao hơn ở cả Đám Mây Magellan Lớn và Đám Mây Magellan Nhỏ (SMC). Mỗi lần quan sát như vậy đều làm sâu sắc thêm sự hiểu biết của chúng ta về cách thức hóa học vũ trụ diễn ra trong toàn bộ Vũ trụ, mở ra những triển vọng mới để suy ngẫm về nguồn gốc của sự tồn tại.