Astronomen haben das bisher größte organische Molekül in einer planetenbildenden Gasscheibe um einen jungen Stern identifiziert, ein Vorläufer komplexer organischer Moleküle, die zur Entstehung von Leben führen können.
Das vom Team entdeckte Molekül Dimethylether in der planetenbildenden Scheibe um den jungen Stern IRS 48, der auch als Oph-IRS 48 bekannt ist, wird oft in Sternen gefunden, die Wolken bilden, aber dies ist seine erste Entdeckung in einer planetenbildenden Scheibe aus Gas und Staub.
Die Assistenzprofessorin der Sternwarte Leiden, Nienke van der Marel, spielte eine Rolle bei der Entdeckung. Sie sagte Nachrichtenwoche: „Dimethylether ist das größte Molekül, das jemals in einer planetenbildenden Scheibe nachgewiesen wurde. Es wurde bereits in den kalten Wolken gesehen, in denen sich Sterne bilden, aber noch nicht in einer Umgebung, in der sich Planeten bilden.
„Das bedeutet, dass solche Moleküle direkt während ihrer Bildung auf den Planeten landen können. Das Molekül ist besonders wichtig, da es ein ‚komplexes organisches Molekül‘ ist, das der Ausgangspunkt für große Moleküle ist, die durch weitere Chemikalien die Bausteine des Lebens sind.“ Reaktionen.”
Nashanty Brunken, Masterstudentin der Sternwarte Leiden, erzählte Nachrichtenwoche: „Diese Ergebnisse geben uns ein besseres Verständnis der Bedingungen, die erforderlich sind, um diese zu bilden
komplexe organische Moleküle und wie sie schließlich eingebaut werden
Planetenmaterial.”
Da diese Moleküle die Vorläufer für größere organische Moleküle sind, die als Bausteine des Lebens dienen, könnte die Forschung dazu beitragen, aufzuzeigen, welche Systeme und Planeten mit größerer Wahrscheinlichkeit Leben beherbergen.
„Komplexe organische Moleküle sind die Vorläufer präbiotischer Moleküle,
die Bausteine des Lebens. Das bedeutet, dass wir aus Molekülen wie Dimethylether größere und komplexere Moleküle wie Aminosäuren und Zucker, die Zutaten des Lebens, bilden können“, sagte Brunken.
Brunken, der der Hauptautor einer Studie ist, die die Ergebnisse in der Zeitschrift detailliert beschreibt Astronomie & Astrophysik, fügte in einer Pressemitteilung hinzu: „Aus diesen Ergebnissen können wir mehr über die Entstehung des Lebens auf unserem Planeten erfahren und bekommen so eine bessere Vorstellung vom Potenzial für Leben in anderen Planetensystemen.
“Es ist sehr spannend zu sehen, wie sich diese Erkenntnisse in das Gesamtbild einfügen.”
Brunken und das Team entdeckten das Vorhandensein des Moleküls in der 444 Lichtjahre von der Erde entfernten Scheibe mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).
Alice Booth, Astronomin und Co-Autorin der Publikation von der Universität Leiden, erzählte Nachrichtenwoche: „Der Nachweis dieser komplexen Moleküle in einem warmen, scheibenähnlichen IRS 48, wo sie sich nicht in situ bilden können, ist ein sehr überzeugender Beweis für interstellare Vererbung.
„Das bedeutet, dass die komplexen Moleküle in Scheiben einen Ursprung in dem früheren kalten Dunkelwolkenstadium haben, bevor sich überhaupt Sterne gebildet haben. Wenn Sie dies extrapolieren, sollte dies bedeuten, dass alle Exoplanetensysteme das Potenzial haben, Leben zu beherbergen.“
Ein kosmischer Cashew
Der junge Stern IRS 48 ist ein beliebtes Studienobjekt für Astronomen, da er eine asymmetrische, cashewnussförmige „Staubfallen“-Region beherbergt. Die Entstehung dieser Region wurde wahrscheinlich durch die Geburt eines Planeten oder eines Sterns zwischen dem Hauptstern und der Staubfalle verursacht.
In dieser Staubfalle können größere Staubkörner eingefangen werden und durch Kollision und Zusammenkleben noch viel größer werden.
Der Co-Autor der Studie, van der Marel, beschreibt die Region, die das Team beobachtete, als eine „Kometenfabrik“ mit den Bedingungen, die erforderlich sind, damit sich eingefangene Partikel sammeln und von Millimetergröße auf Kometengröße wachsen können. Sie fügte hinzu: „Diese Entdeckung sagt uns, dass große komplexe Moleküle an den Stellen vorhanden sind, an denen sich Planeten bilden, da sich die Staubfalle am Rand einer Lücke befindet, die möglicherweise von einem Planeten geschnitzt wurde.
„Die Staubfalle selbst ist eine hohe Konzentration von Staubkörnern, die zu einer Gruppe von Planetesimalen, Kometen oder sogar einem Planeten selbst wachsen können. Das Wissen, dass solche Moleküle in der Region der Scheibe existieren, in der sich Planeten bilden, sagt uns, auf welchen Planeten solche Moleküle könnten am Ende leben und möglicherweise Leben entwickeln.”
Der Forscher erklärte, warum das Molekül noch nie zuvor in einer solchen Scheibe entdeckt worden war und welche wichtige Rolle das ALMA-Teleskop in der Atacama-Wüstenregion im Norden Chiles bei der Entdeckung spielte. Sie sagte: „Das ALMA-Teleskop hat eine viel höhere Empfindlichkeit als andere Teleskope, die bei diesen Wellenlängen beobachten.
„Zweitens befindet sich die Staubfalle in dieser speziellen Scheibe nahe genug am Wirtsstern, sodass das Eis verdampft, während viele Scheiben Staubfallen haben, die viel kälter sind, je weiter sie entfernt sind, und/oder der Stern kälter ist, also die Eis bleibt auf den Körnern ausgefroren, wo es mit ALMA nicht erkannt werden kann.”
Sie fügt hinzu, dass die stark asymmetrische Natur der Cashew-förmigen Staubfalle um IRS 48 es einfacher macht, auf eine Emission zu schließen, die von den Staubkörnern stammt, und fügt hinzu, dass dies bei einer ringförmigen Staubfalle viel schwieriger zu erkennen wäre.
Booth hob die nächsten Schritte für die Astronomen hervor: „IRS 48 ist möglicherweise eines der wenigen Systeme, in denen diese Art von Entdeckungen möglich sind. Wir planen, beide sensiblere Daten von IRS 48 zu erhalten, um andere komplexere Moleküle zu erkennen, einschließlich solcher mit Stickstoff .
„Wir werden mit ALMA auch weitere Systeme in der Nähe untersuchen, um nach ähnlichen Signaturen in den Scheiben um andere junge Sterne zu suchen.“
L. Calçada, ALMA ESO/NAOJ/NRAO/A. Pohl, van der Marel et al., Brunken et al./ESO