విశ్వంలో జీవితం యొక్క సంభావ్య సంకేతాలు ఉత్తేజకరమైనవిగా అనిపించవచ్చు, కానీ నిర్ధారణకు సంవత్సరాలు పట్టవచ్చు

ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు సుదూర గ్రహాల వాతావరణంలో, నిహారికలలో-అంతర్ నక్షత్ర ధూళి మరియు వాయువుల మేఘాలలో-వందల లేదా వేల కాంతి సంవత్సరాల దూరంలో లేదా పాలపుంతకు మించిన గెలాక్సీలలో నిర్దిష్ట అణువులను గుర్తించడానికి టెలిస్కోప్‌లను ఉపయోగించవచ్చు.

ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు కేవలం వంద సంవత్సరాలలోపు నక్షత్రాల మధ్య మరియు చుట్టూ ఉన్న ప్రదేశంలో 350 కంటే ఎక్కువ అణువులను కనుగొన్నారు – అటువంటి మొదటి అణువు 1937లో నివేదించబడింది. ప్రతి సంవత్సరం, కాస్మిక్ రసాయన నిల్వలు కొన్ని నుండి కొన్ని డజన్ల కొద్దీ కొత్త ఆవిష్కరణలతో పెరుగుతాయి. ఈ అణువులలో చాలా వరకు జీవఅణువులకు పూర్వగాములుగా ఉన్నాయి, అనగా అవి విశ్వంలో ఎక్కడైనా జీవం యొక్క మూలాల గురించి ఆధారాలు అందించగలవు.

ఆస్ట్రోకెమిస్ట్‌గా, నా పరిశోధన అంతరిక్షంలో కనిపించే రసాయనాల చుట్టూ తిరుగుతుంది, ముఖ్యంగా యువ నక్షత్రాలు పుట్టే సుదూర కాస్మిక్ మేఘాలలో. ఇప్పటికీ, ఈ టెలిస్కోప్‌ల నుండి ఖచ్చితమైన పరిశీలనలు నన్ను విస్మయానికి గురిచేయవు.

ఆస్ట్రోకెమికల్ సర్వే డేటా యొక్క ఈ పేలుడుతో, చాలా సంతోషించాల్సిన అవసరం ఉంది. అయితే, కొన్నిసార్లు, ఈ ఉత్సాహం అకాలంగా ఉండవచ్చు. వ్యక్తులు ఎప్పుడూ సందర్శించడానికి అవకాశం లేని ప్రదేశాలలో అణువులను కనుగొనడం అంత తేలికైన పని కాదు, కాబట్టి ఈ పరిశీలనలను తనిఖీ చేయడం మరియు కొన్నిసార్లు సరిచేయడం అనేది కొనసాగుతున్న ప్రక్రియ – ముఖ్యంగా సంకేతాలు అంత బలంగా లేని అణువుల కోసం.

అంతరిక్షంలో అణువులను “చూడడం”

ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు సుదూర గ్రహాలను సందర్శించలేరు, చాలా తక్కువ సుదూర నక్షత్రాలు ఏర్పడే ప్రాంతాలు. కాబట్టి వారు అక్కడ ఉన్న వాటిని ఎలా చూస్తారు?

ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు కాస్మోస్‌ను టెలిస్కోప్‌లతో గమనిస్తారు, ఇవి విద్యుదయస్కాంత వికిరణం యొక్క అన్ని విభిన్న తరంగదైర్ఘ్యాలను సంగ్రహిస్తాయి. ఖగోళ రసాయన శాస్త్రం కోసం, వారు సాధారణంగా రేడియో టెలిస్కోప్‌లను ఉపయోగిస్తారు. ఈ సాధనాలు, భారీ ఉపగ్రహ వంటల మాదిరిగానే, రేడియో తరంగాలను “చూడడానికి” ఉపయోగించబడతాయి, ఇవి మానవ కన్ను గ్రహించగలిగే దానికంటే చాలా ఎక్కువ తరంగదైర్ఘ్యాలను కలిగి ఉంటాయి.

అణువులు అంతరిక్షంలో వాయువులుగా స్వేచ్ఛగా ప్రసరించినప్పుడు, అవి తిరుగుతాయి మరియు ఈ కదలిక ఫోటాన్లు లేదా విద్యుదయస్కాంత కణాల రూపంలో శక్తిని విడుదల చేస్తుంది. వివిధ రకాల భ్రమణాలకు వివిధ స్థాయిల శక్తి అవసరం. ప్రతి ఫోటాన్ ఈ శక్తిని టెలిస్కోప్‌కు రవాణా చేస్తుంది, ఇది దాని సిగ్నల్‌ను రికార్డ్ చేస్తుంది. ఇచ్చిన శక్తి యొక్క ఎక్కువ ఫోటాన్లు, ఈ సిగ్నల్ బలంగా ఉంటుంది.

రేడియో టెలిస్కోప్ ఇచ్చిన పరమాణువు కోసం ఊహించిన అన్ని సంకేతాలను రికార్డ్ చేస్తే – దాని స్పెక్ట్రం – అప్పుడు ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు తాము ఆ అణువును గుర్తించినట్లు నమ్మకంగా చెప్పగలరు.

జేమ్స్ వెబ్ స్పేస్ టెలిస్కోప్ వంటి ఇన్‌ఫ్రారెడ్ టెలిస్కోప్‌లు లేదా హబుల్ స్పేస్ టెలిస్కోప్ వంటి కనిపించే కాంతిని గుర్తించే టెలిస్కోప్‌లను కూడా ఖగోళ రసాయన శాస్త్రం కోసం ఉపయోగించవచ్చు. అయితే రెండు రకాల టెలిస్కోప్‌లు రసాయన సంకేతాలను సంగ్రహిస్తాయి, ఇవి ఒకదానికొకటి వేరు చేయడం చాలా కష్టం.

ఏమి చూడాలో తెలుసుకోవడం

అంతరిక్షంలో ఒక కొత్త అణువు యొక్క ప్రతి ఆవిష్కరణ వెనుక ఒక రసాయనం యొక్క “వేలిముద్రలు” లేదా దాని స్పెక్ట్రమ్‌ను సంగ్రహించడానికి నెలలు లేదా సంవత్సరాల పాటు శ్రమ ఉంటుంది.

నేను ఫుల్‌బ్రైట్ రీసెర్చ్ ఫెలోగా జర్మనీలోని కొలోన్ విశ్వవిద్యాలయంలో ఈ రకమైన పని చేస్తూ సుమారు ఒక సంవత్సరం గడిపాను. అక్కడ, వారి స్పెక్ట్రా ఎలా ఉంటుందో అంచనా వేయడానికి నేను ఖగోళ భౌతిక ఆసక్తి ఉన్న రసాయనాల కంప్యూటర్ నమూనాలను ఉపయోగించాను.

ప్రయోగశాలలో, అతను అంతరిక్ష పరిస్థితులను అనుకరించడానికి వాక్యూమ్‌లో ఉంచిన గాజు గొట్టంలోకి రసాయనాలను ఇంజెక్ట్ చేశాడు. సున్నితమైన పరికరాలను ఉపయోగించి, రేడియో టెలిస్కోప్ ఆ అణువును గమనిస్తే అది ఏమి చూస్తుందో నేను రికార్డ్ చేసాను.

ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు ఇప్పటికే అంతరిక్షంలో ఈ అణువులలో కొన్నింటిని కనుగొన్నారు, మరియు నా సహచరులు మరియు నేను వాటిని పునఃపరిశీలిస్తున్నాము, అయితే మేము అంతరిక్షంలో ఎక్కడో ఒకచోట ఉండవచ్చని మేము అంచనా వేసిన అణువులను కూడా చూస్తున్నాము.

సిమ్యులేటెడ్ స్పెక్ట్రా ప్రయోగాత్మక డేటాతో సరిపోలే వరకు కంప్యూటర్ ఇన్‌పుట్‌లను పదేపదే సర్దుబాటు చేయడానికి నేను శాస్త్రవేత్తల బృందంతో కలిసి పనిచేశాను. అనుకరణ వర్ణపటం ప్రయోగాలకు సరిపోలినప్పుడు, అనుకరణ వర్ణపటం అంతరిక్షంలో అణువు యొక్క “వేలిముద్ర” ఎలా ఉంటుందో విశ్వసనీయంగా రూపొందించిందని అర్థం. విశ్వసనీయమైన మోడల్ స్పెక్ట్రా ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు ప్రయోగశాలలో కొలవగల వాటి కంటే పౌనఃపున్యాల వద్ద రసాయన లక్షణాలను గుర్తించడానికి అనుమతిస్తుంది.

కొలోన్ బృందానికి నా సహకారాలు అంతరిక్షంలో కొత్త అణువు యొక్క ఆవిష్కరణకు దారితీయనప్పటికీ, అణువుల ఆవిష్కరణ యొక్క తెరవెనుక పనికి నేను విలువ ఇచ్చాను. ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు తమ గుర్తింపులపై నమ్మకంగా ఉండగలిగేలా ప్రయోగశాల కొలతలు ఖచ్చితంగా తయారు చేయబడతాయి.

గుర్తింపులు గందరగోళంగా ఉన్నప్పుడు

అయితే శక్తివంతమైన రేడియో టెలిస్కోప్‌లు మరియు సమగ్రమైన ప్రయోగాలతో కూడా, ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు కోరుకున్నంత స్పష్టంగా కొన్ని గుర్తింపులు లేవు. ఖగోళ శాస్త్రజ్ఞులు తాము ప్రాతినిధ్యం వహిస్తున్నట్లు విశ్వసించే అణువులను సూచిస్తారని పూర్తిగా నిర్ధారించుకోవడానికి కొన్నిసార్లు సంకేతాలు చాలా బలహీనంగా ఉంటాయి. ఇతర సమయాల్లో, అనేక అణువుల సంకేతాలు ఒకదానికొకటి అతుక్కొని ఉంటాయి, దీని వలన వివిధ సంకేతాలు మిళితం అవుతాయి.

శాస్త్రవేత్తలు తోకచుక్కలలో మరియు ఇతర గ్రహాల వాతావరణంలో భూమిపై జీవ ప్రక్రియలకు సంబంధించిన అణువులను గుర్తించారు. ఈ ఆవిష్కరణలు ఉత్తేజకరమైనవి, కానీ చాలా మంది శాస్త్రవేత్తలు ముగింపులకు వెళ్లకుండా జాగ్రత్తగా నడుస్తారు, ఎందుకంటే ఈ అణువులు తరచుగా జీవుల వెలుపల ఉంటాయి.

అయితే, కొన్నిసార్లు, ఉత్సాహం హెచ్చరికను అధిగమించి, అకాల ముగింపులకు దారి తీస్తుంది.

కొత్త అణువులు, ప్రత్యేకించి జీవశాస్త్ర సంబంధిత అణువులు, సంభావ్యంగా ఉన్నప్పుడు శాస్త్రవేత్తలు తరచుగా ఉత్సాహంగా ఉంటారు మరియు ఈ ఆవిష్కరణలను ప్రపంచంతో పంచుకోవాలని కోరుకుంటారు. కొంతమంది పరిశోధకులు కొత్త ఫలితాన్ని ప్రచురించడం గురించి కూడా ఆందోళన చెందుతున్నారు, ప్రత్యేకించి చాలా టెలిస్కోప్ డేటా కొంతకాలం ప్రత్యేకత తర్వాత బహిరంగంగా అందుబాటులోకి వస్తుంది.

బహుశా ఖగోళ రసాయన శాస్త్రంలో అత్యంత ఉత్తేజకరమైన “అన్వేషణలలో” ఒకటి 20 సంవత్సరాల క్రితం ఇంటర్స్టెల్లార్ స్పేస్‌లో గ్లైసిన్. గ్లైసిన్ అనేది సరళమైన అమైనో ఆమ్లం, మనకు తెలిసినట్లుగా జీవితానికి అవసరమైన ఒక రకమైన అణువు. నిహారికలో ఈ అణువును కనుగొనడం వలన జీవ పదార్ధాల పరిణామం గురించి శాస్త్రవేత్తలు ఆలోచించే విధానాన్ని మారుస్తుంది.

గ్లైసిన్‌పై ప్రాథమిక నివేదిక నుండి ముఖ్యమైన సంకేతాలు లేవని తరువాత అధ్యయనాలు చూపించాయి. ఫలితంగా, ఖగోళ రసాయన శాస్త్రవేత్తలు ఇప్పుడు సాధారణంగా గ్లైసిన్ నక్షత్రాలను ఏర్పరుచుకునే నెబ్యులాలో కనుగొనబడలేదని అంగీకరిస్తున్నారు.

ఇటీవల, మరొక పరమాణు ఆవిష్కరణ విశ్లేషించబడింది: వీనస్ వాతావరణంలో ఫాస్ఫైన్ యొక్క సాధ్యమైన గుర్తింపు. గ్లైసిన్‌తో ఏమి జరిగిందో కాకుండా, భూమిపై కొన్ని జీవ ప్రక్రియలతో సంబంధం ఉన్న ఫాస్ఫైన్ వాస్తవానికి వీనస్‌పై ఉందా అనే దానిపై శాస్త్రవేత్తలు ఇంకా ఏకాభిప్రాయానికి రాలేదు.

శుక్రుడిపై ఫాస్ఫైన్ యొక్క ప్రారంభ నివేదికలు బయోసిగ్నల్స్ గురించి ఊహాగానాలకు దారితీశాయి మరియు భూమి యొక్క చాలా వేడి సోదరి గ్రహంపై సంభావ్య జీవితం యొక్క సాక్ష్యం. కానీ ఇతర శాస్త్రవేత్తల తదుపరి అధ్యయనాలు ప్రారంభ ఫలితాలను నిర్ధారించడంలో విఫలమయ్యాయి.

గత ఐదు సంవత్సరాలుగా, శాస్త్రవేత్తలు వీనస్‌పై ఫాస్ఫైన్ ఉనికిని ఖచ్చితంగా నిర్ధారించడానికి లేదా తిరస్కరించడానికి ప్రయత్నిస్తూనే ఉన్నారు.

ఆరోపణలను మూల్యాంకనం చేస్తోంది

ఇంటర్స్టెల్లార్ స్పేస్‌లో లేదా ఇతర గ్రహాలపై కొత్త అణువుల ఆవిష్కరణల గురించి చదువుతున్నప్పుడు, మీరు చదువుతున్న గుర్తింపుల గురించి ఎలా ఖచ్చితంగా చెప్పవచ్చు? విశ్వంలోని ఇతర ప్రాంతాలలో జీవం యొక్క సంకేతాలు కనుగొనబడ్డాయి అని చెప్పుకునే సంచలనాత్మక ముఖ్యాంశాలపై దృష్టి పెట్టడం చాలా ముఖ్యం. కేవలం ఒకటి లేదా రెండు సంకేతాల గుర్తింపుపై ఆధారపడిన అణువుల ఆవిష్కరణలు సాధారణంగా ఐదు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ సంకేతాలపై ఆధారపడిన వాటి కంటే తక్కువ విశ్వసనీయత కలిగి ఉంటాయి.

ఇతర ప్రపంచాలపై జీవితం యొక్క సాక్ష్యాలను సూచించే ఆవిష్కరణల కోసం, ఇతర శాస్త్రవేత్తలు ఫలితాలను పునరుత్పత్తి చేయడానికి దాదాపుగా ప్రయత్నిస్తారు. ప్రారంభ గందరగోళం శాంతించడానికి మీరు కొన్ని నెలలు వేచి ఉంటే, అసలు దావాకు మద్దతు ఇవ్వడానికి లేదా తిరస్కరించడానికి – ఏ కొత్త ఫలితాలు వెలువడ్డాయో చూడటానికి మీరు వెబ్ శోధన చేయవచ్చు.

ఒలివియా హార్పర్ విల్కిన్స్ NASA మరియు నేషనల్ రేడియో ఆస్ట్రానమీ అబ్జర్వేటరీ (NRAO) నుండి నిధులు అందుకుంటుంది.