Bize en yakın yıldız olan Güneş'e baktığımızda, sıcak bir cisim olması nedeniyle kısa dalgaboylu ışınımın çok fazla olduğunu ve bu nedenle atomların genel olarak birbirinden ayrı olduğunu ve moleküllerin bu ortamda oluşmasının çok zor olduğunu görürüz. Elbette bu tüm yıldızlar için söylenemez. Bazı yıldızların sıcaklığı oldukça düşüktür ve böyle bir ortamda basit moleküller oluşabilir. Burada söz ettiğimiz sıcaklıkların yine de bizler için çok fazla ancak yıldızlar için düşük olduğunu belirtmekte yarar var.
Yüzey sıcaklıkları 4200 °C'den daha düşük olan kırmızı yıldızların yüzey gazlarında bazı moleküller gözlenmektedir. Bunlar, alınan tayflarda karanlık bantlar biçiminde görülür. Bu moleküller metal oksitleridir. Bunlara örnek, titanyum oksit, skandiyum oksit, vanadyum oksit verilebilir. Orion Takımyıldızı'nda çok bilinen kırmızı dev yıldız Betelgöz titanium oksit bantları gösterir.
Sıcaklıkları 2700 – 1200 °C arasındaki yıldızlarda baryum, itriyum ve zirkonyum gibi ağır metallerin oksitleri vardır. Bunlardan başka, karbon molekülleri nedeniyle karbon yıldızları olarak adlandırılan yıldızlar vardır. Bu moleküller, iki karbon atomundan oluşan C2 karbon, karbon ve azottan oluşan CH siyano grubu ve karbon ve hidrojenden oluşmuş CN metil grubu moleküllerdir. Bu yıldızlarda bu moleküllerin görülüyor olması oldukça ilginçtir çünkü karbon atomu, canlıları oluşturan tüm moleküllerin belkemiğidir. Kuşkusuz yaşamla ilgili moleküller bu moleküllerden çok daha karmaşıktır. Daha büyük moleküller için daha soğuk yıldızlara bakılması gerekir.
Daha da soğuk ortamlara örnek olarak Orion Takımyıldızı bölgesindeki devasa bulutsu verilebilir. Burada yıldızların oluştuğu soğuk, karanlık alanlar ve molekül bulutları bulunur. Bu tür ortamlar gökadamızın birçok yerinde vardır.
Öncelikle bize yakın yerlerdeki durumu inceleyelim. Zamanının çoğunu Güneş'ten uzakta, soğuk ortamlarda geçiren kuyrukluyıldızlardaki moleküllere bir bakalım. Bu gök cisimlerinin tayflarında bazı basit moleküllerin varlığı bilinmektedir. Bunlar, CO2 karbon dioksit, CO karbon monoksit gazları, N2 azot, H2O su, HN3 amonyak ve CH4 metandır. H2 molekülünün varlığı da bilinmektedir ancak uzak moröte dalgaboylarında olduğundan, atmosferde soğurulması nedeniyle ancak uydulardan gözlenebilmektedir. 1973'te Kohutek kuyrukluyıldızında radyoteleskoplarla ilk kez bu moleküllerin bazıları belirlenmiştir. Bu moleküllerin bazılarının, örneğin amonyak, metan ve sülfürik asidin diğer bazı gezegenlerde de bulunduğu bilinmektedir.
Yıldızlararası uzayda, soğuk gaz bulutlarında bazı moleküller belirlenmiştir. İlk bulunanlar CN siyanojen ve CH metilidin ve onun iyonudur. Karbon bileşiği olmaları, yaşamla ilişkili moleküllerin karbona dayalı olması nedeniyle önemlidir. Bu tür moleküllerle ilgili çalışmaların yapıldığı alan Organik Kimya olarak bilinir.
Radyogökbilimciler, 1969'dan bu yana yıldızlararası madde üzerine yaptıkları çalışmalarda bazıları karbon bileşiği olan birçok molekül belirlemişlerdir. 1963'te ilk belirledikleri molekül, toz tanelerinin çarpışmaları sonucu, onların üzerlerindeki hidrojen ve oksijen atomlarından oluşan OH hidroksildi. Bu oluşum çok sık değildir ancak çok sayıda toz taneciği bulunduğundan, yeterli kuvvette radyo sinyali verecek kadar molekül oluşabilmektedir. Beş yıl sonra, su ve amonyak molekülü de belirlenmiştir. Fakat en büyük sürprizi, 1968'de, iki ağır atomlu, C karbon ve O oksijen atomlarını içeren temel bir karbon bileşiği olan H2CO formaldehit yapmıştır. Formaldehit pek çok kimyasal tepkimede yer alan, özellikle protein denen, canlı maddenin oluşumunda rol oynayan organik bir maddedir.
Bu bulgulardan sonra radyogökbilimciler diğer karmaşık molekülleri aramaya başlamışlardır. İlk önce, beş atomlu HCOOH formik asit bulunmuştur. Bu asit yeryüzünde bazı bakteriler tarafından üretilmektedir. Farklı yollardan da üretilebildiği için, bulunmuş olması uzayda bakterilerin varlığını göstermez. En azından bu bulgu, karmaşık moleküllerin olduğunu gösteren bir kanıttır. Bir yıl sonra altı atomlu CH3CN metil siyanid ve sonra da yedi atomlu moleküller bulunmuştur. Bunların arasında HC5N siyano diasetilen, CH3CH2CN etil siyanid ve daha ilginci odun alkolü olarak bilinen CH3OH metil alkol vardır. Körlük ve ölüme yol açabilen güçlü bir zehir olan metil alkolün önemi, onun tüm kimyasal madde türleri içinde bulunan temel molekül olmasıdır. Bu nedenle kimya endüstrisinde çok kullanılır. Metil alkolün varlığı gökbilimcileri, zararsız ve içilebilen CH3CH2OH etil alkolün olup olmadığı konusunda meraklandırmıştır. Biraz daha karmaşık bir molekül olan etil alkol, radyo gözlemleriyle 1974'te belirlenmiştir. Büyük bir gaz bulutundaki miktarının, tanımlama çok bilimsel olmasa da, 1028 (10.000.000.000.000.000.000.000.000.000) şişeyi dolduracak kadar olduğu hesaplanmıştır. Bu bulgu, uzayda görülen moleküllerinden ne kadar karmaşık olabildiğini göstermektedir.
Uzayda canlı maddeye benzer bulgular elde etmek için, yıldızlararası moleküllerin nasıl oluştuklarının belirlenmesi gerekmektedir. Moleküller gaz bulutlarında bulunmaktadır ve bu ortam soğuk olmalı, sıcak ve parlak yıldızlar tarafından aydınlatılmamış olmalıdır. Çünkü böyle yıldızların yüksek enerjili, yoğun morötesi ışınımı, var olabilecek büyük organik molekülleri daha küçüklere ayrıştırır ya da atomlarına ayırır. Kozmik ışınlar, X-ışınları ve gama-ışınları çok daha yüksek enerjilere sahiptirler ve bu ışınımlar moleküllerin parçalanmasına çok daha kolay yol açarlar. Bu nedenle moleküllerin sağlam kalabilmesi için, bulundukları ortam düşük sıcaklıklı olmalıdır. Toz, moleküllerin önüne perdeleme yaparak onları ısı ve ışınımdan koruduğu için, bu moleküllerin bulunduğu yerlerin tozlu ve soğuk olması gerekir. Orion Bulutsusu, içinde organik moleküller olan gaz bulutlarının bulunduğu yıldız oluşum ortamıdır. Benzer biçimde Sagittarius'da bulunan dev toz bulutu ve gökadamızın merkezine yakın olan bölgeler gibi bilinen 20'den fazla yer vardır. Bunların tümü benzer koşullardadır. Evrende gözlediğimiz diğer sarmal kollara sahip gökadalarda da durumun benzer olduğunu söyleyebiliriz. Buradan, evrende her yerde organik moleküllerin bulunduğu sonucuna varabiliriz.
Bu karmaşık moleküller nasıl oluşmuşlardır? Gökbilimcilerce onaylanan yaklaşım, öncelikle toz parçalarında basit moleküllerin oluşması, daha sonra da toz parçacıkları çarpıştıkça bu küçük moleküllerden daha büyük moleküllerin oluşmasıdır. Bazı gökbilimciler, kuyrukluyıldızlardan kopmuş olan ve yeryüzüne düşen bazı göktaşlarında canlı maddeler olabileceğini düşünmektedirler. Bu düşünce 1864 yılında Fransa'da Orgenil Köyü'ne düşen göktaşının incelenmesi ve karbon, hidrojen ve oksijen bulunmasıyla başlamıştır. Ayrıca bazı parçalar kömüre benzetilmiştir. 1962'de yapılan incelemede, göktaşının içinde gömülü olarak belirlenen kömür ve bitkinin göktaşı yere indikten sonra eklendiği anlaşılmıştır.
Günümüzde, olanakların teknolojik olarak oldukça iyileşmesiyle çok daha duyarlı gözlemler yapabiliyoruz. Ancak yine de henüz gerçek anlamda, yeryüzü dışında yeryüzüne ait olmayan, canlı diyebileceğimiz bir bulguya henüz rastlanmamıştır.
