Khoảng 1600 năm trước, một vụ nổ siêu tân tinh đã bùng nổ trong chòm sao Bọ Cạp — một sự kiện được ghi lại trong các biên niên sử Trung Quốc cổ đại. Vụ nổ mạnh đã đẩy lùi khí xung quanh, tạo ra sóng xung kích, tia vũ trụ và bức xạ cường độ cao. Có vẻ như trong một mớ hỗn độn như vậy, thật khó để mong đợi sự ra đời yên bình của các ngôi sao mới và sự bảo tồn hóa học hữu cơ phức tạp. Tuy nhiên, các quan sát bằng Kính thiên văn ALMA đã cho thấy điều ngược lại: trong tàn dư siêu tân tinh RX J1713.7−3946, các nhà thiên văn đã phát hiện ra những “cái nôi” bảo vệ của các ngôi sao trẻ, giàu các phân tử hữu cơ phức tạp.
Một đội quốc tế do Giáo sư Takashi Shimojishi từ Đại học Niigata dẫn đầu đã sử dụng độ phân giải góc cao của ALMA (khoảng 0,5 giây góc) để nhìn vào khu vực cực đoan này. Kết quả vượt quá mong đợi: hai “lõi nóng” — những cụm khí dày đặc, ấm xung quanh các tiền sao — đã được tìm thấy. Chúng chứa nhiều loại phân tử, bao gồm các hợp chất hữu cơ phức tạp và nước. Về thành phần hóa học, các vật thể này tương tự như các lõi nóng thông thường trong các vùng hình thành sao yên tĩnh, nơi các chất hữu cơ không bị tác động hủy diệt của siêu tân tinh.
Đây là phát hiện đầu tiên thuộc loại này. Trước đây, người ta tin rằng sóng xung kích mạnh, tia vũ trụ và tia X lẽ ra đã tiêu diệt các phân tử hữu cơ hoặc thay đổi đáng kể hóa học của môi trường. Tuy nhiên, các phân tử đã sống sót. Các lý do có thể bao gồm: thiếu thời gian để phá hủy hoàn toàn, hoặc tác dụng bảo vệ của các trường từ mạnh được tạo ra bởi sóng xung kích, có tác dụng che chắn tia vũ trụ.
Tại sao điều này lại quan trọng? Các lõi nóng là chính xác những nơi mà các hệ sao và hành tinh hình thành. Ở đó, trên các hạt bụi ở nhiệt độ thấp, các lớp băng với chất hữu cơ hình thành, sau đó chuyển sang pha khí khi nóng lên. Các phân tử như vậy có thể là tiền chất của hóa học tiền sinh trong Hệ Mặt Trời của chúng ta. Phân tích các đồng vị phóng xạ cho thấy Hệ Mặt Trời của chúng ta cũng hình thành gần ảnh hưởng của các siêu tân tinh. Khám phá mới củng cố giả thuyết rằng các điều kiện khắc nghiệt không nhất thiết làm vô trùng vật liệu cho các hành tinh tương lai.
Quan sát ALMA cho phép chúng ta có cái nhìn mới về chu trình sống và chết của các ngôi sao. Siêu tân tinh không chỉ phân tán các nguyên tố nặng, mà dường như còn có thể góp phần hoặc ít nhất là không cản trở sự hình thành sao mới với sự bảo tồn độ phức tạp hóa học. Nhóm nghiên cứu dự định thực hiện các nghiên cứu sâu hơn bằng các kính thiên văn vô tuyến và hồng ngoại để hiểu liệu bức tranh này có điển hình hay là độc nhất đối với tàn dư này.
Khám phá này nhắc nhở chúng ta về khả năng phục hồi của hóa học vũ trụ. Ngay cả trong đống tro tàn của một vụ nổ sao, tự nhiên vẫn tìm ra cách bảo tồn các khối xây dựng cho các thế giới tương lai. Điều này truyền cảm hứng để chúng ta tiếp tục tìm kiếm câu trả lời về cách vật liệu có khả năng dẫn đến sự hình thành các hành tinh và, có lẽ, sự sống, phát sinh và được bảo tồn trong thiên hà của chúng ta.
