香港大學的郭新教授(左)和張泳博士(右)
地球上的生命是怎樣孕育出來的呢?超過半世紀以來,科學家一直認定生命源自化學,在原生湯中,簡單分子如甲烷和氨等被煮成複雜的有機物質。最近,國際學術期刊《自然》於2011年刊登了香港大學物理系郭新教授和張泳博士有關年老恆星能製造出複雜有機物質的報告。郭新和張泳通過紅外線太空望遠鏡(Infrared Space Observatory)和史匹哲太空望遠鏡(Spitzer Space Telescope)的觀測數據,發現星際塵埃蘊藏着大量有機物質,當中含有混合芳香族(環狀)和脂肪族(線狀)的成份,它們在化學結構上的複雜程度好比煤和石油。由於煤和石油都是古生物的殘骸,這類有機物質向來被認為只能源於生物。這次的發現表明,複雜的有機物質能夠在無生命的太空中自然合成。
其實,恆星、星際空間和星系一向都釋放出一系列原因未明的紅外線輻射,它們在光譜中的特徵譜線被稱為「不明紅外線輻射」(UIE),郭新和張泳就對這一長期未能解釋的現象進行了研究。二十年來,研究人員普遍認為多環芳香族碳氫化合物(PAH)分子很可能就是這些特徵譜線的載體。PAH是由碳和氫原子組成的簡單有機分子。然而,郭新和張泳從觀測數據中發現了一些不可能是以PAH分子作為載體的特徵譜線,他們因而建議這些紅外線輻射的載體應具有更為複雜的化學結構。通過新星爆發的星塵光譜分析,他們發現恆星在數星期的極短時間內製造出這些複雜的有機物質。
為免受到地球大氣層的阻礙,科學家會把紅外線天文望遠鏡安裝在人造衛星上。郭新和張泳所分析的數據便是來自歐洲太空總署的紅外線太空望遠鏡上的短波光譜儀,及美國太空總署的史匹哲太空望遠鏡上的紅外攝譜儀。