Het grootste organische molecuul rond een jonge ster – astronomen ontdekken voor het eerst dimethylether in een protoplanetaire schijf
Voorlopers van de bouwstenen van het leven: Astronomen hebben voor het eerst het organische molecuul dimethylether ontdekt in het stof van een protoplanetaire schijf – dus een voorloper van belangrijke chemische bouwstenen. Dimethylether is het grootste molecuul dat tot nu toe in zo’n schijf is ontdekt. Het bevestigt ook de aanwezigheid van complexere organische moleculen in de oorspronkelijke wolken van planetenstelsels.
Aminozuren, eiwitten, de bouwstenen van DNA: Volgens de huidige theorie zouden de voorlopers van veel van de bouwstenen van het leven vanuit de ruimte op aarde kunnen zijn aangekomen. Omdat de overeenkomstige organische moleculen al komeet ijsBij Planetaire nevels En ontdek ze in de beha’s van de sterren. In koude moleculaire wolken werden ze polycyclisch Aromatische koolwaterstoffen (Polycyclische aromatische koolwaterstoffen) gedetecteerd.
deeltjes in de ruimte achtervolgen
De grote vraag is echter of en hoe deze organische moleculen in jonge planetaire en planetaire systemen terechtkomen. “Het bestuderen van deze moleculen in planeetvormende schijven is van cruciaal belang om te begrijpen hoe materie is opgenomen in planeten en het niveau van complexiteit dat bestaat op verschillende leeftijden van planeetvorming”, aldus Nashanti Bronken van het Leids Universitair Observatorium en collega’s.
Het probleem is echter dat in protoplanetaire schijven rond jonge sterren stof en gas gewoonlijk zo sterk afkoelen dat organische moleculen vast komen te zitten in ijskristallen en ijslagen rond stofkorrels. Daar vinden vaak chemische reacties plaats, waardoor complexere verbindingen van eenvoudige voorgangers kunnen worden gevormd. Omdat deze moleculen echter niet worden vrijgegeven, zijn ze moeilijk te detecteren door hun spectrale vingerafdruk.
Kijk naar een warme schijf stof
Maar er zijn uitzonderingen – een ervan bevindt zich op slechts 444 lichtjaar afstand. Het is de jonge ster IRS 48 omgeven door een zeer asymmetrische cashewnootvormige stofschijf. Maar het belangrijkste: omdat deze jonge ster intense ultraviolette straling uitstraalt, heeft hij zijn schijf van stof en gas opgewarmd. Als gevolg hiervan sublimeren stukjes van de ijskap rond de stofkorrels en komen de daarin opgesloten deeltjes vrij – dus detecteerbaar door spectroscopische metingen.
Astronomen ontdekten daar eerder zwaveldioxide, zwavelmonoxide en ethanol. Op zoek naar andere, complexere organische moleculen hebben Brunken en haar team deze jonge ster en zijn stofschijf nu opnieuw spectroscopisch onderzocht met behulp van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chili.
Dimethylether en methylformiaat
Astronomen hebben zelfs gevonden wat ze zochten: in de stofwolk rond IRS 48 ontdekten ze de spectrale signatuur van dimethylether (CH).3Oh3) is dan een verbinding van in totaal negen atomen. “Dimethylether is het grootste organische molecuul dat in een protoplanetaire schijf is ontdekt”, zegt het team. Bovendien wijzen hun meetgegevens ook op de aanwezigheid van methylformiaat (CH3OCHO) is uit.
Beide moleculen werden eerder gedetecteerd in stellaire wiegen, maar niet in protoplanetaire schijven. Ze dienen als potentiële voorlopers van de belangrijke bouwstenen van het leven. “Het is echt gaaf om eindelijk deze grotere moleculen in de schijven te kunnen opsporen”, zegt Bronkens collega Alice Booth. Dit is ook bijzonder opwindend omdat er mogelijk een eerste protoplaneet in de stofschijf rond IRS 48 is.
Zo ontdekten astronomen de organische moleculen in de ster IRS 48.© ESO
Informatie over ons zonnestelsel
De ontdekking van complexere organische moleculen in een opkomend planetenstelsel zou – hopen astronomen – meer kunnen onthullen over de mogelijke oorsprong van het leven op onze planeet. “Met verdere waarnemingen hopen we een stap dichter bij het begrijpen van de oorsprong van de prebiotische moleculen in ons zonnestelsel te komen”, zegt Bronkens collega Nienke van der Marel. (Astronomie en astrofysica, 2022; doi: 10.1051/0004-6361/202142981)
Bron: Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO)
“Coffee fanatic. Gamer. Award-winning zombie aficionado. College student. Hardcore internet proponent. Twitter guru. Subtly charming bacon nerd. Thinker.”