Сенсация или ошибка: как ученые распознают молекулы в космосе

Астрономы уже обнаружили более 350 молекул в межзвездном пространстве, и с каждым годом этот список пополняется. Однако обнаружить молекулу и доказать ее существование — не одно и то же: некоторые сенсационные открытия не выдержали проверки временем, пишет астрохимик Оливия Харпер Уилкинс в издании The Conversation.

Масштабне інфрачервоне зображення молекулярної хмари Тельця, що показує темні нитки пилу та яскраві ділянки формування нових зірок на фоні глибокого космосу.
Молекулярное облако Тельца — область звездообразования, расположенная на расстоянии 450 световых лет от нас, где было обнаружено множество сложных космических молекул. Фото: European Southern Observatory. Источник: universetoday.com

Химическая перепись Вселенной

Ученые обнаруживают молекулы в атмосферах планет, газопылевых туманностях на расстоянии сотен и тысяч световых лет, а также в далеких галактиках. Первая межзвездная молекула была обнаружена еще в 1937 году, и с тех пор каждый год в этот список добавляется от нескольких до двух десятков новых соединений. Немало из них — предшественники биомолекул, то есть веществ, без которых невозможно возникновение живых организмов.

Молекулы, свободно вращающиеся в виде газа в космическом пространстве, излучают фотоны — частицы электромагнитного излучения — с определенными характеристиками. Радиотелескопы фиксируют эти сигналы, и если зафиксированный набор совпадает с «отпечатком пальца» конкретной молекулы, ученые могут утверждать о ее обнаружении.

Понравился контент? Подписывайся на наше сообщество и получай больше про космос Печатные журналы, события и общение в кругу космических энтузиастов Подписаться на сообщество

Каждая молекула имеет свой уникальный спектр — своеобразную химическую подпись. Чтобы знать, что именно искать, исследователи сначала воспроизводят эти подписи в лаборатории: помещают вещество в стеклянную трубку под вакуумом и измеряют, что «увидел» бы радиотелескоп.

Когда эмоции опережают факты

Проблема возникает тогда, когда сигналы слишком слабые или перекрывают друг друга. Ученые, особенно при обнаружении биологически значимых соединений, порой торопятся с публикациями — отчасти из-за желания первыми обнародовать результат, а отчасти потому, что архивные данные телескопов становятся общедоступными уже через короткое время после сбора.

Показательный пример — глицин, простейшая аминокислота и важная составляющая живых организмов. Более 20 лет назад ученые заявили о его обнаружении в межзвездном пространстве, однако дальнейшие исследования установили: ключевые сигналы в первоначальном отчете отсутствовали. В настоящее время астрохимическое сообщество в целом признает, что тогда глицина найдено не было.

Фосфин на Венере: вопрос остается открытым

Еще один резонансный случай — возможное обнаружение фосфина в атмосфере Венеры. В отличие от ситуации с глицином, здесь научная дискуссия до сих пор не завершена: спустя пять лет после первоначального сообщения исследователи так и не пришли к единому мнению относительно присутствия этого вещества. Фосфин связан с некоторыми биологическими процессами на Земле, что и вызвало волну общественного интереса к возможной жизни на Венере.

Уилкинс советует сохранять скептицизм по отношению к сенсационным заголовкам. Обнаружение, основанное на одном-двух сигналах, значительно менее надежно, чем то, где подтверждено пять и более. Если подождать несколько месяцев после первой публикации, обычно появляются проверяющие работы других групп, и именно они дают ответ, подтвердилось ли открытие.

Источник: theconversation.com