eso1718is — Fréttatilkynning

ALMA finnur byggingarefni lífs í kringum unga stjörnu á borð við sólina okkar

8. júní 2017

ALMA hefur fundið merki um metýl-ísósýanat — eins af byggingarefnum lífs — í kringum stjörnu í fæðingu og svioar til sólarinnar okkar. Þetta er í fyrsta sinn sem forlífræn sameind finnt í kringum frumstjörnu sömu gerðar og sólin en sólkerfið okkar varð til á samskonar hátt. Uppgötvunin geti hjálpað stjörnufræðingum að skilja betur hvernig lífið kviknaði á Jörðinni.

Tveir hópar stjörnufræðinga notuðu Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) í Chile og fundu flókna forlífræna sameind sem kallast metýl-ísósýanat [1] í fjölstirnakerfinu IRAS 16293-2422. Annar hópurinn var undir forystu Rafael Martín-Doménech hjá Centro de Astrobiologia í Madríd á Spáni og Victor M. Rivilla við INAF-Osservatorio Astrofisico di Acetri í Flórens á Ítalíu. Hinn hópurinn var undir forystu Niels Ligterink við Leiden stjörnustöðina í Hollandi og Audrey Coutens við University College London í Bretlandi.

„Þetta stjörnukerfi heldur áfram að gefa! Í kjölfar uppgötvunar á sykrum höfum við nú fundið metýl-ísósýanat. Þetta er hópur lífrænna sameinda sem taka þátt í myndun peptíða og amínósýra sem, á formi próteina, eru grundvallareiningar lífs eins og við þekkjum það,“ útskýra Niels Ligterink og Audrey Coutans [2].

ALMA gerði báðum hópum kleift að mæla sameindina á nokkrum mismunandi bylgjulengdum útvarpsrófsins [3]. Fingraför sameindarinnar fundust á heitari og þéttari innri svæðunum í gas- og rykhjúpnum í kringum ungu stjörnurnar sem eru á fyrstu þróunarstigum sínum. Báðir hópar gátu fundið og einangrað merki um flóknu lífrænu sameindina metýl-ísósýanat [4]. Mælingunum var síðan fylgt eftir með tölvulíkani og tilraunum í rannsóknarstofu til að betrumbæta skilning okkar á uppruna sameindarinnar [5].

IRAS 16293-2422 er kerfi mjög ungra stjarna í um 400 ljósára fjarlægð frá Jörðinni í stjörnumyndunarsvæðinu Ró Ophiuchi í stjörnumerkinu Naðurvalda. Niðurstöður ALMA sýna að metýl-ísósýanatgas umlykur allar stjörnurnar.

Jörðin og aðrar reikistjörnur sólkerfisins mynduðust úr afgangsefni sem varð eftir við myndun sólkerfisins. Að rannsaka frumstjörnur sömu gerðar og sólin getur þar af leiðandi fært stjörnufræðinga aftur í tímann og gert þeim kleift að rannsaka aðstæður svipaðar þeim sem voru við myndun sólkerfisins fyrir 4,5 milljörðum ára.

Rafael Martín-Doménech og Victor M. Rivilla, aðalhöfundar annarrar greinarinnar, segja: „Við erum sérstakleg spennt fyrir niðurstöðunum því þessar frumstjörnur eru mjög svipaðar sólinni okkar þegar ævi hennar hófst. Þar ríkja svipaðar aðstæður og gerðu reikistjörnum á stærð við Jörðina kleift að myndast. Með því að finna forlífrænu sameindirnar í þessari rannsókn gætum við nú haft annað púsl til að skilja hvernig lífið kviknaði á reikistjörnunni okkar.“

Niels Ligterink er ánægður með niðurstöður tilraunarinnar: „Fyrir utan að finna sameindirnar viljum við líka skilja hvernig þær myndast. Tilraunir okkar í rannsóknarstofu sýna að metýl-ísósýanat getur einmitt myndaast á ísögnum við mjög kaldar aðstæður, svipaðar þeim sem eru í geimnum. Þetta bendir til að þessi sameind — og þar af leiðandi grunnurinn fyrir peptíðtengi — sé einmitt líkleg til að vera nálægt flestum nýjum ungum stjörnum sömu gerðar og sólin.“


Skýringar

[1] Í stjarnefnafræði er flókin lífræn sameind skilgreind þannig að hún samanstendur af sex eða fleiri atómum, þar sem að minnsta kosti eitt atómið er kolefni. Metýl-ísósýanat inniheldur kolefni, vetni, nitur og súrefnisatóm í efnasambandinu CH3NCO. Þetta mjög svo eitraða efnasamband var aðalsökudólgurinn í Bhopal iðnaðarslysinu árið 1984.

[2] Árið 2012 rannsakaði ALMA sama kerfi og fann einfaldar glýkóaldehýð sameindir, annað hráefni lífs.

[3] Hópur Rafael Martín-Doménech notaði ný og gömul gögn af frumstjörnunni sem aflað var á ýmsum bylgjulengdum yfir bönd 3, 4 og 6 í ALMA. Niels Ligterink og samstarfsfólk hans notaði gögn frá ALMA Protostellar Interferometric Line Survey (PILS) sem miðar að því að kortleggja í smáatriðum efnin í kringum IRAS 16293-2422 með mælingum yfir allt tíðnisvið bands 7 í ALMA.

[4] Hóparnir gerðu litrófsgreiningu á ljósi frumstjörnunnar til að ákvarða efnauppbygginguna. Magn metýl-ísósýanat sem fannst, miðað við sameindavetni og önnur efni, eru sambærileg við eldri greiningu í kringum tvær hámassa frumstjörnur (þ.e. innan í heitum og efnismiklum Óríon KL og Sagittarius E2 norður sameindakjörnunum).

[5] Hópur Martín-Doménech gerði líkön á gas-kornamyndun metýl-ísósýanats. Magnið sem fannst má skýra með efnafræði á yfirborði rykkorna í geimnum og efnahvörfum í gasfasa. Hópur Ligterinks sýndi fram á að sameindin getur myndast við mjög lágt hitastig í geimnum, niður í 15 Kelvin (–258 gráður á Celsíus) með tilraunum í rannsóknarstofunni í Leiden.

Frekari upplýsingar

Skýrt var frá rannsóknunum í greinunum „First Detection of Methyl Isocyanate (CH3NCO) in a solar-type Protostar“ eftir R. Martín-Doménech o.fl.. og „The ALMA-PILS survey: Detection of CH3NCO toward the low-mass protostar IRAS 16293-2422 and laboratory constraints on its formation“, eftir N. F. W. Ligterink o.fl. Báðar greinar verða birtar í sama heftir Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Í fyrra rannsóknarteyminu eru R. Martín-Doménech (Centro de Astrobiología, Spáni), V. M. Rivilla (INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Ítalíu), I. Jiménez-Serra (Queen Mary University of London, Bretlandi), D. Quénard (Queen Mary University of London, Bretlandi), L. Testi (INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Ítalíu; ESO, Garching, Þýskalandi; Excellence Cluster “Universe”, Þýskalandi) og J. Martín-Pintado (Centro de Astrobiología, Spáni).

Í hinu rannsóknarteyminu eru N. F. W. Ligterink (Sackler Laboratory for Astrophysics, Leiden Observatory, Hollandi), A. Coutens (University College London, Bretlandi), V. Kofman (Sackler Laboratory for Astrophysics, Hollandi), H. S. P. Müller (Universität zu Köln, Þýskalandi), R. T. Garrod (University of Virginia, Bandaríkjunum), H. Calcutt (Niels Bohr Institute & Natural History Museum, Danmörku), S. F. Wampfler (Center for Space and Habitability, Sviss), J. K. Jørgensen (Niels Bohr Institute & Natural History Museum, Danmörku), H. Linnartz (Sackler Laboratory for Astrophysics, Hollandi) og E. F. van Dishoeck (Leiden Observatory, Hollandi; Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik, Þýskalandi).

ESO er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og lang öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 16 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Póllands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands, auk gestaþjóðarinnar Chile. ESO heldur úti metnaðarfullum verkefnum sem miða að hönnun, smíði og starfsemi öflugra stjörnustöðva á jörðinni sem gera stjörnufræðingum kleift að gera mikilvægar uppgötvanir. ESO leikur líka lykilhlutverk í að efla og skipuleggja samstarf í stjarnvísindarannsóknum. ESO starfrækir þrjár stjörnuathugunarstöðvar í heimsflokki: La Silla, Paranal og Chajnantor. Á Paranalfjalli starfrækir ESO Very Large Telescope, fullkomnustu stjörnusjónauka heims sem notaðir eru til athugana á sýnilegu ljósi og tvo kortlagningarsjónauka. VISTA er stærsti kortlagningarsjónauki veraldar fyrir innrautt ljós og VLT Survey Telescope er stærsti sjónauki heims sem eingöngu er ætlað að kortleggja himinn í sýnilegu ljósi. ESO er stór þátttakandi í ALMA, stærsta stjarnvísindaverkefni heims. Á Cerro Armazones, skammt frá Paranal, er ESO að smíða 39 metra risasjónauka, Extremely Large Telescope eða ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.

Tenglar

Tengiliðir

Sævar Helgi Bragason
Stjörnufræðivefurinn
Reykjavík
Farsími: 8961984
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

Rafael Martín-Doménech
Centro de Astrobiología
Madrid, Spain
Tölvupóstur: rmartin@cab.inta-csic.es

Victor Rivilla
INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri
Italy
Tölvupóstur: rivilla@arcetri.astro.it

Audrey Coutens
Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux
France
Tölvupóstur: audrey.coutens@u-bordeaux.fr

Niels Ligterink
Sackler Laboratory for Astrophysics, Leiden Observatory
Netherlands
Sími: +31 (0) 71 527 5844
Tölvupóstur: ligterink@strw.leidenuniv.nl

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Sími: +49 89 3200 6655
Farsími: +49 151 1537 3591
Tölvupóstur: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1718.

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso1718is
Tegund:Milky Way : Nebula : Type : Star Formation
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2017MNRAS.469.2230M
2017MNRAS.469.2219L

Myndir

ALMA detects methyl isocyanate around young Sun-like stars
ALMA detects methyl isocyanate around young Sun-like stars
texti aðeins á ensku
ALMA detects methyl isocyanate around young Sun-like stars (artist's impression)
ALMA detects methyl isocyanate around young Sun-like stars (artist's impression)
texti aðeins á ensku
IRAS 16293-2422 í stjörnumerkinu Naðurvalda
IRAS 16293-2422 í stjörnumerkinu Naðurvalda
The Rho Ophiuchi star formation region in the constellation of Ophiuchus
The Rho Ophiuchi star formation region in the constellation of Ophiuchus
texti aðeins á ensku

Myndskeið

ESOcast 110 Light: Ingredient for life found around infant stars (4K UHD)
ESOcast 110 Light: Ingredient for life found around infant stars (4K UHD)
texti aðeins á ensku
ALMA detects ingredient of life around young Sun-like stars
ALMA detects ingredient of life around young Sun-like stars
texti aðeins á ensku

Sjá einnig