Trong một phát hiện mang tính đột phá của ngành thiên văn học, các nhà khoa học đã lần đầu tiên tìm thấy dấu vết của erythrulose - một loại phân tử đường vốn có nhiều trong quả mâm xôi - bên trong một đám mây khí khổng lồ nằm gần trung tâm Dải Ngân Hà.
Đây là cột mốc vô cùng quan trọng khi lần đầu tiên một phân tử đường thực sự được phát hiện trong môi trường lạnh lẽo bên ngoài hệ Mặt Trời.
Theo nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí khoa học uy tín Nature Astronomy, một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế đã xác nhận sự hiện diện của erythrulose, một cấu trúc đường chứa 4 nguyên tử carbon, trong đám mây phân tử mang ký hiệu G+0.693-0.027.
Nằm cách Trái Đất khoảng 26.700 năm ánh sáng, đám mây bụi và khí này từ lâu đã nổi tiếng là một "kho báu" hóa học khổng lồ trong vũ trụ.
Các nhà khoa học đã lần đầu tiên tìm thấy dấu vết của erythrulos bên trong một đám mây khí khổng lồ nằm gần trung tâm Dải Ngân Hà. Ảnh: NASA, ESA, G. Brammer
Để nhận diện được tín hiệu vô cùng yếu của loại đường này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng 2 kính viễn vọng vô tuyến cực kỳ nhạy bén tại Tây Ban Nha là kính Yebes đường kính 40 m và kính IRAM đường kính 30 m.
Nhờ sự kết hợp hoàn hảo giữa công nghệ quan sát băng tần rộng và dữ liệu quang phổ chuẩn xác được phân tích từ trước trong phòng thí nghiệm, nhóm nghiên cứu mới có thể bóc tách và khẳng định chắc chắn sự tồn tại của phân tử đặc biệt này giữa không gian bao la.
Erythrulose thường được biết đến như một loại đường tự nhiên có hàm lượng nhỏ trong quả mâm xôi và là thành phần quen thuộc trong một số loại mỹ phẩm tự nhuộm da.
Dù phân tử này không trực tiếp tham gia vào cấu trúc của DNA hay RNA, nó lại đóng vai trò là tiền chất để tổng hợp nên threose - một loại đường đặc biệt quan trọng giúp hình thành các khối xây dựng di truyền đầu tiên.
Trước đây, giới khoa học mới chỉ tìm thấy các loại đường phức tạp khác như ribose hay glucose bám trên các mảnh thiên thạch hoặc mẫu vật được mang về từ tiểu hành tinh Bennu. Do đó, việc trực tiếp phát hiện thấy một phân tử đường thực thụ ngay trong môi trường liên sao lạnh giá giữa các vì sao đã đánh dấu một bước tiến vượt bậc của ngành hóa học thiên văn.
Về cơ chế hình thành, các nhà nghiên cứu nhận định erythrulose được tổng hợp ngay trên bề mặt của những hạt bụi li ti lơ lửng trong đám mây phân tử. Ở môi trường khắc nghiệt với nhiệt độ cực thấp, vào khoảng âm 250 độ C, hai phân tử đơn giản hơn là glycolaldehyde và ethylene glycol đã liên kết với nhau.
Dù các phản ứng hóa học trong điều kiện đông giá này diễn ra vô cùng chậm chạp, nhưng trải qua hàng nghìn cho đến hàng triệu năm tích tụ, chúng đã tạo nên những phân tử đường hoàn chỉnh.
Khi các thiên thể như sao chổi hay tiểu hành tinh di chuyển xuyên qua đám mây bụi và "kéo theo" các phân tử này, chúng sẽ được vận chuyển tới bề mặt của những hành tinh non trẻ đang trong quá trình định hình.
Phát hiện mới này củng cố mạnh mẽ cho giả thuyết rằng các hợp chất hóa học cần thiết cho sự sống đã hiện diện trong vũ trụ từ trước khi hệ Mặt Trời ra đời.
Trong giai đoạn "Ném bom muộn" (Late Heavy Bombardment) diễn ra cách đây khoảng 4 tỷ năm, hàng triệu tấn đường erythrulose có thể đã trút xuống Trái Đất thuở sơ khai, góp phần tạo nên "nồi súp tiền sinh học" - nơi các phân tử sinh học đầu tiên bắt đầu nảy mầm.
Sự phổ biến của loại đường này ở khu vực giàu hóa chất bậc nhất thiên hà cũng thắp lên hy vọng rằng các viên gạch đặt nền móng cho sự sống không phải là đặc quyền duy nhất của Trái Đất, mà hoàn toàn có thể đang phân bố rộng rãi khắp các đám mây phân tử khác trong Dải Ngân Hà.