Bạn đã bao giờ tự hỏi sự sống được làm bằng gì chưa? Một trong những thành phần thiết yếu cho sự sống như chúng ta biết đó là axit amin, các phân tử tạo thành protein.
Protein tham gia vào hầu hết mọi quá trình sinh học, từ trao đổi chất đến sao chép DNA. Nhưng axit amin đến từ đâu? Làm thế nào mà chúng hình thành trong điều kiện khắc nghiệt của không gian?
Một nghiên cứu mới của một nhóm các nhà thiên văn học đã tìm thấy bằng chứng về sự hiện diện của một trong các axit amin, tryptophan, trong khí giữa các vì sao của một cụm sao trẻ. Tryptophan là một trong 20 axit amin được sử dụng bởi các sinh vật sống trên Trái đất. Nó cũng là một trong những axit amin hiếm nhất và phức tạp nhất, chứa cấu trúc vòng thơm mang lại cho nó những đặc tính độc đáo.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng Kính viễn vọng Không gian Spitzer, một đài quan sát không gian quan sát ánh sáng hồng ngoại, để phân tích quang phổ của cụm sao IC 348. Quang phổ là một biểu đồ cho biết lượng ánh sáng được một vật thể phát ra hoặc hấp thụ ở các bước sóng khác nhau. Bằng cách so sánh phổ của IC 348 với phổ của tryptophan trong phòng thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã xác định được một số vạch phát xạ phù hợp với các đặc điểm đặc trưng của tryptophan.
Tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Chúng tôi rất ngạc nhiên khi tìm thấy sự phù hợp tốt như vậy giữa quang phổ tryptophan quan sát được và trong phòng thí nghiệm. “Điều này cho thấy rằng tryptophan có thể có trong khí giữa các vì sao xung quanh các ngôi sao trẻ, nơi các hành tinh và sao chổi đang hình thành.”
Các nhà nghiên cứu ước tính rằng lượng tryptophan trong tầm nhìn của IC 348 là từ 109 đến 1011 phân tử trên mỗi centimet vuông. Con số này nghe có vẻ nhiều nhưng thực tế lại rất thấp so với các phân tử hữu cơ khác đã được phát hiện trong không gian. Ví dụ, etanol, một loại rượu đơn giản, có mật độ cột khoảng 1014 phân tử trên mỗi centimet vuông ở một số vùng giữa các vì sao.
Tuy nhiên, thực tế là tryptophan có thể tồn tại trong không gian là điều đáng chú ý, xét đến sự phức tạp và dễ vỡ của nó. Tryptophan dễ bị phá hủy bởi bức xạ cực tím và tia vũ trụ vốn có nhiều trong không gian. Các nhà nghiên cứu suy đoán rằng tryptophan có thể được bảo vệ bằng cách được nhúng trong các hạt bụi hoặc lớp phủ băng, hoặc bằng cách hình thành phức hợp ổn định với các phân tử khác.
Việc phát hiện tryptophan trong không gian có ý nghĩa quan trọng đối với sinh vật học vũ trụ, nghiên cứu về sự sống ngoài Trái đất. Tryptophan là một trong những axit amin được tìm thấy trong thiên thạch, là những mảnh vỡ của tiểu hành tinh và sao chổi rơi xuống Trái đất. Một số nhà khoa học tin rằng các thiên thạch có thể đã mang đến một số phân tử hữu cơ khơi dậy sự sống trên hành tinh của chúng ta hàng tỷ năm trước.
Tác giả của nghiên cứu cho biết: “Nếu tryptophan có mặt trong không gian giữa các vì sao, nó có thể được tích hợp vào sao chổi và tiểu hành tinh mà sau này tác động đến các hành tinh”. “Điều này có thể cung cấp một nguồn nguyên liệu tiền sinh học cho sự sống xuất hiện.”
Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng các vạch phát xạ tryptophan không chỉ có ở IC 348. Họ đã phát hiện ra các đặc điểm tương tự trong quang phổ của hơn 30 vị trí giữa các vì sao khác được Spitzer quan sát thấy ở các vùng hình thành sao khác nhau. Điều này cho thấy rằng tryptophan có thể phổ biến trong không gian và không giới hạn trong một môi trường cụ thể.
Điều này thật thú vị vì nó có nghĩa là tryptophan có thể là một thành phần phổ biến của hóa học giữa các vì sao. Chúng tôi hy vọng sẽ xác nhận những phát hiện của mình với các quan sát trong tương lai bằng cách sử dụng các thiết bị có độ phân giải quang phổ cao hơn, chẳng hạn như Kính viễn vọng Không gian James Webb.