האם נמצאו מולקולות מסתוריות בחלל?

במרחביו העצומים והריקניים של החלל הבין-כוכבי משייטות אינספור מולקולות קטנות דרך הסביבה הקפואה והחשוכה. מולקולות גלמודיות אלו, שנוצרו בכורי ההיתוך של הכוכבים הקדמונים ונפלטו לחלל לאחר התפוצצותם של הכוכבים, מהוות את המקור לכמות העיקרית של כל אטומי הפחמן, המימן והסיליקון ביקום.

[תרגום מאת ד”ר נחמני משה]
מחקר חדש מציע אפשרות חדשה ומפתיעה בתחום של מולקולות הנמצאות במרחב הבין-כוכבי: המולקולות המסתוריות הללו עשויות להיות תרכובות סיליקון הקשורות לפחמן כדוגמת: SiC3H, SiC4H ו-SiC5H.

במרחביו העצומים והריקניים של החלל הבין-כוכבי משייטות אינספור מולקולות קטנות דרך הסביבה הקפואה והחשוכה. מולקולות גלמודיות אלו, שנוצרו בכורי ההיתוך של הכוכבים הקדמונים ונפלטו לחלל לאחר התפוצצותם של הכוכבים, מהוות את המקור לכמות העיקרית של כל אטומי הפחמן, המימן והסיליקון ביקום. למעשה, מניחים כי קרוב לעשרים אחוזים מכלל הפחמן ביקום נמצא בצורה מסוימת בתור מולקולות בין-כוכביות.

אסטרונומים רבים סבורים כי מולקולות בין-כוכביות אלו אחראיות גם לתופעה הנצפית מכדור-הארץ והידועה בשם “diffuse interstellar bands” (וויקיפדיה) – הוכחה ספקטרוגרפית כי נמצא משהו אי-שם ביקום הבולע אורכי-גל (צבעים) מובחנים המגיעים מהכוכבים לפני שהוא מגיע לכדור-הארץ. אולם, בשל העובדה כי אנו לא יודעים מהו ההרכב הכימי והסידורים האטומיים המדויקים של מולקולות מסתוריות אלו, עדיין לא ניתן להוכיח כי הם אכן החומרים האחראיים לתופעה זו.

כעת, במסגרת מאמר המתפרסם בכתב-העת המדעי The Journal of Chemical Physics, קבוצת חוקרים בראשות מדענים מהמרכז לאסטרופיזיקה באוניברסיטת קיימברידג’, מציעים אפשרות חדשה ומפתה: המולקולות המסתוריות הללו עשויות להיות תרכובות סיליקון הקשורות לפחמן כגון: SiC3H, SiC4H ו-SiC5H, ואלו מניבות תוצאות וטיעונים תיאורטיים שיכולים לתמוך בהשערה זו. יחד עם זאת, החוקרים מזהירים ואומרים כי ההיסטוריה הוכיחה כי למרות שהוצעו אפשרויות רבות כמקור לתופעה זו, אף אחת מהן לא הוכחה עדיין מדעית.

מזה שנים רבות שאסטרונומים יודעים כי מולקולות בין-כוכביות המכילות אטומי פחמן אכן מתקיימות בחלל ובשל טיבן הן אמורות לבלוע אור המוקרן לעברן מכוכבים ומגרמי שמיים מאירים אחרים. בשל כך, מספר מדענים הציעו בעבר כי סוג מסוים של מולקולות בין-כוכביות הן המקור לתופעה הנ”ל – מאות מקווי הבליעה הכהים המופיעים בספקטרוגרמים המתבצעים בכדור-הארץ. בכך שלא רואים שם דבר, הפסים הכהים מגלים לנו הכל – הצבעים החסרים תואמים פוטונים של אורכי-גל מוגדרים שנבלעו ע”י החומרים המסתוריים בעודם נעים במרחבי החלל העצומים טרם הגעתם אלינו.

בעזרת מידע זה, מדענים כאן בכדור-הארץ יוכלו להשתמש בשיטות ספקטרוסקופיות על מנת לזהות את המולקולות הביו-כוכביות הללו באמצעות חיפוש מעבדתי של מולקולות בעלות אותן טביעות אצבע ספקטרוסקופיות. אולם, על אף עשורים רבים של מאמץ מדעי, הזהות של מולקולות אלו האחראיות לתופעה נשארה עלומה. אף אחד מהמדענים הללו לא הצליח לשכפל את ספקטרום הבליעה כפי שנצפה במעבדות כאן בכדור-הארץ.

החוקרים הכינו במעבדה שרשראות פחמימנים המכילות אטומי סיליקון [SiC3H, SiC4H ו-SiC5H]. בשלב הבא הם ניתחו את הספקטרום של החומרים הללו וביצעו חישובים תיאורטיים על מנת לבדוק האם שרשראות ארוכות יותר של משפחת חומרים זו תוכלנה להיות המקור לחלק מקווי הבליעה המופיעים במסגרת התופעה. יחד עם זאת, החוקרים אומרים כי עדיין לא הוכח באופן חד-משמעי כי חומרים אלו הם האחראים לתופעה, ועדיין יש צורך במחקר נוסף לשם אימות סופי.

הידיעה על המחקר