Сучасні наукові інструменти дозволяють астрономам виявляти специфічні молекули в атмосферах екзопланет, у туманностях за сотні світлових років від нас та навіть у найвіддаленіших куточках Чумацького Шляху. За майже століття досліджень, починаючи з першої знахідки у 1937 році, космічний хімічний каталог поповнився понад 350 позаземними молекулами. Щороку цей список зростає на десятки нових позицій. Значна частина цих знахідок — це прекурсори біомолекул, своєрідні «цеглинки», які можуть пролити світло на зародження життя у космосі.
Проте пошук хімічних сполук там, куди людство навряд чи колись дістанеться фізично — це складний процес збору та постійної перевірки даних.
Як телескопи «бачать» невидиме
Оскільки фізично відвідати зони формування зір неможливо, дослідники покладаються на електромагнітне випромінювання. Головний інструмент у цьому пошуку — радіотелескопи.
Коли молекули газу вільно обертаються у космічному просторі, вони вивільняють енергію у вигляді фотонів. Різні типи обертання генерують різні рівні енергії, і кожен фотон несе цей унікальний сигнал до радіотелескопа. Якщо інструмент фіксує повний набір очікуваних сигналів, формується своєрідний хімічний «відбиток» — спектр. Саме за ним науковці ідентифікують молекулу.
Для астрохімії також використовують оптичні та інфрачервоні обсерваторії, такі як James Webb та Hubble. Проте працювати з їхніми даними дещо складніше, адже зібрані ними хімічні сигнали часто важко відрізнити один від одного.
Еталонні спектри
За кожною новиною про знайдену космічну молекулу стоять місяці ретельного моделювання та тестування. Щоб зрозуміти, що саме шукати, науковці створюють еталонні спектри на Землі.
У спеціальних лабораторіях хімічні речовини поміщають у вакуумні трубки, імітуючи умови відкритого космосу. За допомогою чутливих сенсорів дослідники записують, яким би був сигнал цієї молекули для радіотелескопа. Водночас із цим створюються складні комп’ютерні моделі. Вчені безперервно калібрують вхідні параметри, доки результати симуляції не збігатимуться з реальними лабораторними тестами. Тільки коли модель стає абсолютно надійною, астрономи можуть використовувати її для пошуку реальних сигналів у космосі.
Проблема хибних сенсацій
Навіть за наявності потужного обладнання, процес детектування не завжди ідеальний. Іноді сигнали з космосу занадто слабкі, або ж спектри різних молекул накладаються один на одного, створюючи «шум».
Коли науковці знаходять натяки на біологічні молекули, виникає величезна спокуса першими заявити про сенсацію. Однак поспіх часто призводить до хибних висновків. Класичний приклад — гучне «відкриття» гліцину (найпростішої амінокислоти) у міжзоряному просторі понад 20 років тому. Здавалося, це змінить уявлення про космічну біологію. Але подальші перевірки виявили нестачу ключових сигналів у початкових даних. Сьогодні астрохіміки визнають: гліцин у зоретворних туманностях відсутній.
«Життя» на Венері
Схожа ситуація розгортається зараз навколо потенційного виявлення фосфіну в атмосфері Венери. На Землі цей газ часто пов’язаний із процесами життєдіяльності. Перші повідомлення про фосфін викликали бурхливі дискусії про можливі біосигнатури на сусідній планеті.
Проте наука вимагає відтворюваності результатів. Наступні дослідження, проведені іншими командами, не змогли однозначно підтвердити початкові дані. Уже близько п’яти років наукова спільнота продовжує збирати інформацію, щоб остаточно підтвердити або спростувати цю гіпотезу.
Не треба поспішати
Вірогідність відкриття потенційних біосигнатур, заснованого лише на одному-двох зафіксованих сигналах, є сумнівною. Надійне підтвердження потребує збігу щонайменше п’яти маркерів.
Справжня наука не терпить поспіху. Необхідно дати час іншим дослідникам провести власні тести, відтворити результати та винести остаточний вердикт: чи справді ми знайшли щось унікальне, чи це була лише ілюзія.
Раніше ми пояснювали, чи можливе життя на планетах біля карликів і надгігантів.
За матеріалами The Conversation
