香港大学的郭新教授(左)和张泳博士(右)
地球上的生命是怎样孕育出来的呢?超过半世纪以来,科学家一直认定生命源自化学,在原生汤中,简单分子如甲烷和氨等被煮成复杂的有机物质。最近,国际学术期刊《自然》于2011年刊登了香港大学物理系郭新教授和张泳博士有关年老恒星能制造出复杂有机物质的报告。郭新和张泳通过红外线太空望远镜(Infrared Space Observatory)和史匹哲太空望远镜(Spitzer Space Telescope)的观测数据,发现星际尘埃蕴藏着大量有机物质,当中含有混合芳香族(环状)和脂肪族(线状)的成份,它们在化学结构上的复杂程度好比煤和石油。由于煤和石油都是古生物的残骸,这类有机物质向来被认为只能源于生物。这次的发现表明,复杂的有机物质能够在无生命的太空中自然合成。
其实,恒星、星际空间和星系一向都释放出一系列原因未明的红外线辐射,它们在光谱中的特征谱线被称为“不明红外线辐射”(UIE),郭新和张泳就对这一长期未能解释的现象进行了研究。二十年来,研究人员普遍认为多环芳香族碳氢化合物(PAH)分子很可能就是这些特征谱线的载体。PAH是由碳和氢原子组成的简单有机分子。然而,郭新和张泳从观测数据中发现了一些不可能是以PAH分子作为载体的特征谱线,他们因而建议这些红外线辐射的载体应具有更为复杂的化学结构。通过新星爆发的星尘光谱分析,他们发现恒星在数星期的极短时间内制造出这些复杂的有机物质。
为免受到地球大气层的阻碍,科学家会把红外线天文望远镜安装在人造卫星上。郭新和张泳所分析的数据便是来自欧洲太空总署的红外线太空望远镜上的短波光谱仪,及美国太空总署的史匹哲太空望远镜上的红外摄谱仪。