eso1513nb — Pressemelding

Komplekse organiske molekyler oppdaget i ungt stjernesystem

Tyder på at livets byggesteiner finnes overalt

8. april 2015

For første gang har astronomer identifisert komplekse organiske molekyler, livets kjemiske byggesteiner, i en protoplanetarisk skive rundt en ung stjerne. Oppdagelsen er gjort med Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) og bekrefter at forholdene som lå til grunn for Jordas og Solas skapelse, ikke er unike i universet. Resultatene publiseres i tidsskriftet Nature 9. april 2015.

De nye observasjonene med ALMA avslører at den protoplanetariske skiven rundt den unge stjernen MWC 480 [1] inneholder store mengder metylcyanid (CH3CN), et komplekst karbonbasert molekyl. Mengden metylcyanid rundt MWC 480 er nok til å fylle alle havene her på Jorda.

Både dette molekylet og dets enklere søsken hydrogencyanid (HCN) ble funnet i de kalde, ytre delene av stjernens nydannede skive. Astronomer tror denne regionen tilsvarer Kuiperbeltet – et vidt belte av isete planetesimaler og kometer utenfor Neptuns bane i solsystemet vårt.

Kometer inneholder urmateriale som gir innsyn i de kjemiske forholdene som rådde da vårt eget solsystem var ungt og planetene fortsatt var i emning. Kometer og asteroider fra det ytre solsystem antas å ha ført med seg vann og organiske molekyler til den unge hjemplaneten vår, og dermed bidratt til å legge forholdene til rette for framveksten av de første, enkle livsformer.

"Studier av kometer og asteroider viser at gasståken som gav opphav til Sola og planetene, var rik på vann og komplekse organiske forbindelser," sier Karin Öberg, astronom ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics i Cambridge (Massachusetts, USA) og hovedforfatter av den nye forskningsartikkelen. "Nå har vi enda bedre bevis for at de samme kjemiske forhold eksisterer andre steder i universet, i områder som kan danne solsystemer som minner om vårt eget." Öberg bemerker at dette er spesielt interessant ettersom molekylene som er identifisert omkring MWC 480, også er funnet i lignende konsentrasjoner i kometene i vårt eget nabolag.

Stjernen MWC 480 har omtrent to ganger større masse enn Sola og befinner seg 455 lysår unna i et velkjent stjernedannelsesområde i Tyren. Den omkretsende skiven ble nylig dannet fra en kald, mørk sky av støv og gass. Undersøkelser med ALMA og andre teleskoper har enn så lenge ikke registrert noen tydelige tegn på planetdannelse i skiven. Det er imidlertid ikke utenkelig at mer høyoppløste observasjoner kan avdekke strukturer som de man fant omkring HL Tauri, som er omtrent like gammel som MWC 480.

Det er godt kjent at kalde, mørke interstellare skyer er effektive når det gjelder å produsere komplekse organiske molekyler, deriblant en gruppe molekyler kalt cyanider. Cyanider, ikke minst metylcyanid, er viktige fordi de inneholder bindinger mellom karbon og nitrogen, som er helt avgjørende for å danne aminosyrer, hvilket igjen utgjør byggesteinene til proteiner og liv slik vi kjenner det.

Fram til nå har man imidlertid ikke visst om det er vanlig at de samme komplekse organiske molekylene dannes og overlever i de ubarmhjertige miljøene som hersker i nydannede solsystemer, der sjokkbølger og stråling lett kan bryte bindingene mellom atomene.

Ved å utnytte ALMAs imponerende følsomhet [2] kan astronomer nå se at disse molekylene ikke bare overlever, men rett og slett blomstrer.

Et sentralt poeng er at de nyoppdagede molekylforekomstene er mye større enn de man finner i interstellare skyer. Dette forteller astronomene at protoplanetariske skiver er meget gode til å produsere komplekse organiske molekyler, og at de er i stand til å danne dem i løpet av relativt kort tid [3].

Forskerne spekulerer i om de organiske molekylene som nå er trygt forvart i kometer og andre islegemer omkring MWC 480, etter hvert kan finne veien til steder med et mer passende miljø for liv.

"Vi vet fra studiet av eksoplaneter at vårt eget solsystem ikke er unikt når det gjelder verken antall planeter eller tilstedeværelsen av store mengder vann," forteller Öberg. "Nå vet vi altså at det heller ikke er unikt med hensyn til organisk kjemi. Nok en gang blir vi minnet på at vi ikke er så spesielle. Og når vi snakker om liv i universet, er jo dette fantastiske nyheter."

Fotnoter

[1] Stjernen er bare omtrent en million år gammel. Til sammenligning er Sola over fire milliarder år gammel. Navnet MWC 480 henviser til Mount Wilson-katalogen over stjerner av spektralklasse B og A med sterke hydrogenlinjer i lysspektrene.

[2] ALMA er i stand til å fange opp svak stråling på millimeterbølgelengder som sendes ut av molekyler i verdensrommet. I denne studien anvendte astronomene bare en del av ALMAs totalt 66 antenner. Antennenettverket var da i såkalt lavoppløsningsmodus. Senere observasjoner med ALMA i sin kraftigste konfigurasjon kommer til å avdekke flere detaljer rundt den kjemiske og strukturelle utviklingen til stjerner så vel som planeter.

[3] Den raske produksjonen er helt avgjørende for å overvinne kreftene som ødelegger molekylene. Molekylene ble for øvrig funnet i en forholdsvis rolig del av skiven, om lag 4,5 til 15 milliarder kilometer fra stjernen i midten. Dette er midt i den kometdannende regionen til MWC 480. (Sammenlignet med vårt eget solsystem ligger denne regionen svært langt unna moderstjernen, men vi må ta i betraktning de generelt større dimensjonene til dette fjerne stjernesystemet.)

Mer informasjon

Studien presenteres i en forskningsartikkel i journalen Nature 9. april 2015: "The Cometary Composition of a Protoplanetary Disk as Revealed by Complex Cyanides" av K.I. Öberg et al.

Forskerteamet består av Karin I. Öberg (Harvard-Smithsonian Centre for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, USA), Viviana V. Guzmán (Harvard-Smithsonian Centre for Astrophysics), Kenji Furuya (Leiden Observatory, Leiden University, Leiden, Nederland), Chunhua Qi (Harvard-Smithsonian Centre for Astrophysics), Yuri Aikawa (Kobe University, Kobe, Japan), Sean M. Andrews (Harvard-Smithsonian Centre for Astrophysics), Ryan Loomis (Harvard-Smithsonian Centre for Astrophysics) og David J. Wilner (Harvard-Smithsonian Centre for Astrophysics).

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) er et internasjonalt samarbeid mellom ESO, det amerikanske National Science Foundation (NSF), National Institutes of Natural Sciences (NINS) i Japan samt vertsnasjonen Chile. ALMA finansieres av ESO på vegne av organisasjonens medlemsland, av NSF i samarbeid med National Research Council (NRC) i Canada og National Science Council (NSC) i Taiwan, og av NINS i samarbeid med Academia Sinica (AS) i Taiwan og Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI).

Byggingen og driften av ALMA ledes av ESO på vegne av organisasjonens medlemsland, av National Radio Astronomy Observatory (NRAO), som styres av Associated Universities Inc. (AUI), på vegne av Nord-Amerika, og av National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) på vegne av Øst-Asia. Joint ALMA Observatory (JAO) står for den overordnede ledelse og administrasjon av byggefasen, oppstart og drift av ALMA.

ESO, European Southern Observatory, er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens desidert mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 16 land: Belgia, Brasil, Danmark, Finland, Frankrike, Italia, Nederland, Polen, Portugal, Spania, Storbritannia, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike, samt vertsnasjonen Chile. ESOs ambisiøse virksomhet fokuserer på design, bygging og drifting av effektive bakkebaserte observasjonsanlegg for å muliggjøre banebrytende vitenskapelige oppdagelser. ESO spiller også en ledende rolle i å fremme og organisere samarbeid innenfor astronomisk forskning. ESO driver tre unike, verdensledende observatorier i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. Ved Paranal har ESO oppført Very Large Telescope, verdens mest avanserte astronomiske observatorium for synlig lys, og to såkalte kartleggingsteleskoper. VISTA observerer i infrarødt og er verdens største kartleggingsteleskop, mens VLT Survey Telescope er det største teleskopet som er designet utelukkende for himmelkartlegginger i synlig lys. ESO er en viktig partner i ALMA, nåtidens største astronomiprosjekt. På Cerro Armazones, ikke langt fra Paranal, er ESO i ferd med å bygge European Extremely Large Telescope (E-ELT). Med en speildiameter på 39 meter vil dette bli det største "øye" i verden som skuler opp på himmelen.

Linker

Kontakter

Jan-Erik Ovaldsen
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Andreas O. Jaunsen
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Karin Öberg
Harvard-Smithsonian Centre for Astrophysics
Cambridge MA, USA
Mob.: +1 617 496 9062
E-post: koberg@cfa.harvard.edu

Richard Hook
ESO, Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6655
Mob.: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

ESO i sosiale medier

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1513 i regi av ESON, et nettverk av personer i ESOs medlemsland (samt noen utenfor ESO, som Norge) som fungerer som lokale mediekontakter i forbindelse med pressemeldinger og andre nyheter fra ESO.

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso1513nb
Navn:MWC 480
Type:Unspecified : Star : Circumstellar Material : Disk : Protoplanetary
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2015Natur.520..198O

Bilder

Kunstnerisk framstilling av den protoplanetariske skiven rundt den unge stjernen MWC 480
Kunstnerisk framstilling av den protoplanetariske skiven rundt den unge stjernen MWC 480
Vidvinkelbilde av himmelen rundt den unge stjernen MWC 480
Vidvinkelbilde av himmelen rundt den unge stjernen MWC 480

Videoer

Artist impression of the protoplanetary disc surrounding the young star MWC 480
Artist impression of the protoplanetary disc surrounding the young star MWC 480
kun på engelsk

Se også