Vì sao phải nghiên cứu những phân tử giữa các vì sao?

Các nhà thiên văn gọi chung các chất như khí, bụi giữa các vì sao là một vật chất giữa các vì sao. Những năm 30 của thế kỷ XX các nhà khoa học đã dùng kính viễn vọng quang học bất ngờ phát hiện trong các đám mây giữa các vì sao có mấy loại phân tử lưỡng nguyên tử. Vì khả năng quan trắc của kính viễn vọng quang học rất có hạn, nên suốt 30 năm sau đó việc nghiên cứu các phân tử giữa các vì sao bị ngưng lại. Cuối cùng, sự phát triển của thiên văn vô tuyến đã mở cửa kho báu tri thức về các phân tử giữa các vì sao.

Năm 1963 nhà khoa học Mỹ lần đầu tiên dùng kính viễn vọng điện tử phát hiện phân tử có gốc hyđrôxin (OH). Năm năm sau lại phát hiện phân tử amoni (NH3) do 4 nguyên tử tạo thành, phân tử nước và những phân tử hữu cơ có cấu tạo khá phức tạp như methanal (H2CO). Bắt đầu từ đó kính viễn vọng điện tử cỡ lớn của nhiều nước trên thế giới đã đi vào tìm kiếm những phân tử mới giữa các vì sao. Đúng như một nhà thiên văn đã nói: "Bàn về phân tử đã trở thành cái mốt của các đài thiên văn". Những phát hiện này đã làm thay đổi cách nhìn sai trái của các nhà thiên văn trước kia. Ví dụ trước đây cho rằng: mật độ các chất trong không gian giữa các vì sao rất thấp, cho nên rất khó sinh thành những phần tử có hai nguyên tử trở lên. Dù có hình thành đi nữa thì dưới tác dụng của tia tử ngoại và tia vũ trụ, chúng rất dễ bị phân giải, cho nên tuổi thọ của chúng rất ngắn.

Sự phát hiện phân tử giữa các vì sao được xem là một trong bốn phát hiện lớn của thiên văn ở những năm 60 của thế kỷ XX. Đến nay con người đã phát hiện được hơn 60 loại phân tử trong hệ Ngân hà. Quá trình nghiên cứu vật lý và hoá học các phân tử giữa các vì sao sẽ thu được những hiểu biết mà trên mặt đất không thể nào có được. Nó cung cấp những thông tin vô cùng quý báu cho công tác nghiên cứu các vấn đề quan trọng của nhiều nhà thiên văn.

Trong hệ Mặt Trời, hệ Ngân hà và các hệ sao khác người ta đã phát hiện phân tử oxy, phân tử nước và một số phân tử hữu cơ. Trong số những phân tử đã phát hiện còn có hyđô cyanua, metanal và proparcyl nitril. Ba loại phân tử hữu cơ này là những nguyên liệu không thể thiếu được để hợp thành axit amin. Từ đó ta thấy trong vũ trụ có thể tồn tại axit gốc amin. Đó là loại axit dùng làm nguyên liệu chủ yếu để cấu tạo thành anbumin và axit nucleic, vì vậy ngoài Trái đất ra có thể còn tồn tại những hình thái sự sống khác.

Định tinh có quá trình hình thành từ những chất giữa các vì sao và "trở về" với các chất giữa các vì sao, có thể thông qua sự phân tích phổ phân tử để nghiên cứu. Kết quả của nghiên cứu lại có thể dùng làm căn cứ để khám phá các hiện tượng thiên văn khác. Lợi dụng sự khám phá vạch quang phổ phân tử giữa các vì sao không những có thể hiểu được kết cấu của đám mây phân tử mà còn có thể nghiên cứu sự vận động, hình thái và đặc trưng phân bố khối lượng hệ Ngân hà cũng như các hệ sao khác ngoài hệ Ngân hà.

Không gian giữa các vì sao thuộc điều kiện siêu chân không, nhiệt độ siêu thấp và siêu bức xạ, là phòng thí nghiệm lý tưởng để nghiên cứu các hiện tượng vật lý của nguyên tử và phân tử. Sự nghiên cứu những phân tử giữa các vì sao chắc chắn sẽ thúc đẩy các ngành thiên văn, vật lý, hoá học, sinh vật và những kỹ thuật vũ trụ khác không ngừng phát triển.