Bohaterem nowego odkrycia jest związek zwany 2-metoksyetanolem. Każda jego cząsteczka składa się z 13 atomów. Aby jednak informację tę umieścić w jakimś kontekście, naukowcy wskazują, że jak dotąd w przestrzeni kosmicznej znaleziono zaledwie sześć różnych związków chemicznych, które mają więcej niż 13 atomów.
Powyższy związek chemiczny odkryto w bardzo charakterystycznej wizualnie mgławicy NGC 6334, zwanej niekiedy Kocią Łapką.
Można jednak zapytać, dlaczego akurat ten związek chemiczny jest dla badaczy tak dużym zaskoczeniem. Odpowiedź jest jednak prosta — zwykle myśląc o przestrzeni kosmicznej, myślimy, że składa się on z pojedynczych atomów i raczej z prostych związków chemicznych, które łączą się ze sobą w bardziej skomplikowane struktury chemiczne na etapie tworzenia gwiazd i planet, a i tak wtedy mamy raczej na myśli prostsze związki chemiczne, takie jak metan, etanol czy formaldehyd. Odkrycie takiego związku jak 2-metoksyetanol wskazuje wyraźnie, że chemia przestrzeni międzygwiezdnej jest znacznie bogatsza chemicznie, może rzucić zupełnie nowe światło na powstawanie gwiazd, planet i z czasem także życia na tych planetach.
Warto jednak tutaj zwrócić uwagę na fakt, że odkrycie nowego związku chemicznego w przestrzeni kosmicznej nie należy do łatwych zadań. Jakby nie patrzeć, najpierw musimy wiedzieć jakiego sygnału od takiego związku możemy oczekiwać, a dopiero potem możemy zacząć go szukać w przestrzeni międzygwiezdnej. Inaczej mówiąc, każdy związek chemiczny posiada własny zestaw określonych długości fal, które pochłania. Każda taka długość fali odpowiada przejściu między jednym poziomem energii rotacyjnej a drugim. Każdy zatem związek chemiczny charakteryzuje się określonym zestawem poziomów energii przejścia.
Czytaj także: Na krańcach kosmosu naukowcy odkryli dwie nietypowe galaktyki. Zaskakujące związki chemiczne
Jeżeli badacze chcą rozpocząć poszukiwania jakiegoś związku chemicznego w przestrzeni kosmicznej, najpierw muszą zidentyfikować cały taki zestaw linii absorpcyjnych w laboratorium, a dopiero potem rozpocząć poszukiwania takich związków w kosmosie. Dokładnie w ten sposób naukowcy z MIT odkryli 2-metoksyetanol w mgławicy NGC 6334.
Warto tutaj jednak zwrócić uwagę na jeszcze jeden komponent tego odkrycia. Badacze wykorzystali w tym przypadku metody uczenia maszynowego, dzięki której komputer był w stanie modelować liczebność różnych związków chemicznych w różnych obszarach przestrzeni kosmicznej. To właśnie tak wytrenowana sztuczna inteligencja zasugerowała badaczom poszukiwanie 2-metoksyetanolu w mgławicy NGC 6334. Poszukiwanie tego samego związku sugerowano także dla kompleksu obłoków molekularnych Rho Ophiuchi oddalonego od nas o 457 lat świetlnych.
Podążając za tym wskazaniem, naukowcy najpierw szczegółowo zbadany 2-metoksyetanol w laboratorium, identyfikując widma rotacyjne dla tego związku, a następnie rozpoczęli poszukiwanie ich odpowiedników w odległych mgławicach za pomocą radioteleskopu ALMA w Chile.
Efekt poszukiwań był zaskakujący. O ile w Rho Ophiuchi nie udało się znaleźć śladów tego związku chemicznego, to już w mgławicy NGC 6334 dostrzeżono aż 25 charakterystycznych dla tego związku linii rotacyjnych.
Odkrycie to dowodzi skuteczności wykorzystania modeli uczenia maszynowego do identyfikowania złożonych związków w przestrzeni kosmicznej. Możliwe zatem, że badacze pójdą za ciosem i będą nadal wykorzystywać AI do badania różnorodności chemicznej obiektów kosmicznych.