瓶中的微小宇宙，揭示生命起源的线索

悉尼大学物理学院博士生琳达·洛苏尔多（Linda Losurdo）与其导师大卫·麦肯齐教授合作，在实验室中模拟了恒星周围及超新星遗迹等极端空间环境。他们将氮气（N₂）、二氧化碳（CO₂）和乙炔（C₂H₂）充入真空玻璃管，施加约1万伏高压电，形成辉光放电等离子体。强能量使原始分子断裂，碎片重新组合，逐渐生成富含碳的复杂有机微粒——即“碳质宇宙尘埃”。这些微粒沉降在硅片上，形成一层极薄的尘埃膜，其红外光谱特征（即“分子指纹”）与天文观测到的星际尘埃完全一致，证明该实验真实再现了太空中的尘埃形成过程。

这类尘埃含有碳、氢、氧、氮四种生命必需元素，统称CHON分子，广泛存在于有机物中。过去，科学家只能依赖偶然坠落的彗星或陨石来研究它们；如今，实验室可主动构建类地外环境，并通过红外指纹“反向解析”尘埃结构。这不仅帮助我们理解老恒星抛出的星周物质、恒星摇篮（如巨分子云）中如何孕育复杂有机物，也为追溯地球生命起源提供关键线索：45亿至35亿年前，大量携有有机物的陨石、微陨石和星际尘埃持续撞击早期地球，但这些有机物究竟产自何处？是在红巨星外层、超新星爆发中，还是弥漫于星际空间？本研究正致力于厘清CHON元素如何通过特定化学路径，在不同宇宙环境中组装成复杂有机结构。

此外，团队正系统建立“实验室宇宙尘埃红外指纹数据库”，供天文学家比对恒星形成区、死亡恒星遗迹等天体的观测数据。匹配的光谱信号不仅能定位尘埃产地，还能还原当地的温度、辐射强度与粒子轰击历史，从而更准确解读陨石和小行星碎片所记录的“太空旅行档案”。这项工作相当于把一小片宇宙装进试管，为探索恒星内部化学、生命前体分子的宇宙合成路径开辟了全新实验途径。