eso1718nb — Pressemelding

ALMA finner livsviktig ingrediens rundt ung sollignende stjerne

8. juni 2017

ALMA har observert unge, sollignende stjerner på et veldig tidlig stadium i deres dannelse og funnet spor av metylisocyanat – en kjemisk byggestein for liv. Dette er den første oppdagelsen av dette prebiotiske molekylet hos sollignende protostjerner, som er av typen vårt solsystem utviklet seg fra. Oppdagelsen kan hjelpe astronomer med å forstå hvordan livet oppstod på jorden.

To grupper med astronomer har utnyttet kraften til Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) i Chile for å oppdage det prebiotiske komplekse organiske molekylet metylisocyanat [1] i stjernesystemet IRAS 16293-2422. Den ene gruppen ble ledet av Rafael Martín-Doménech ved Centro de Astrobiología i Madrid i Spania, og Víctor M. Rivilla på INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri i Firenze i Italia. Den andre gruppen ble ledet av Niels Ligterink ved Leiden Observatory i Nederland og Audrey Coutens ved University College London i Storbritannia.

«Dette stjernesystemet fortsetter å gi! Etter oppdagelsen av sukker har vi nå funnet metylisocyanat. Denne familien av organiske molekyler er involvert i syntese av peptider og aminosyrer, som i form av proteiner er det biologiske grunnlaget for livet som vi kjenner det», forklarer Niels Ligterink og Audrey Coutens [2].

ALMA gjorde det mulig for begge gruppene å observere molekylet ved flere forskjellige og karakteristiske bølgelengder i radiospektret [3]. De fant de unike kjemiske fingeravtrykkene i de varme, tette indre områdene av skyen av støv og gass som ligger rundt de unge stjernene i deres tidligste livsstadium. Hver gruppe identifiserte og isolerte signaturene til det komplekse organiske molekylet metylisocyanat [4]. De fulgte deretter opp dette med datakjemisk modellering og laboratorieeksperimenter for å avgrense vår forståelse av molekylets opprinnelse [5].

IRAS 16293-2422 er et system bestående av flere svært unge stjerner. Systemet befinner seg rundt 400 lysår unna i den store stjernedannende regionen Rho Ophiuchi i stjernebildet Ophiuchus (Slangebæreren). De nye resultatene fra ALMA viser at metylisocyanatgass omgir hver av disse unge stjernene.

Jorden og de andre planetene i solsystemet vårt ble dannet av materialet som var igjen etter at solen hadde blitt dannet. Studier av sollignende protostjerner kan derfor åpne et vindu til fortiden og la astronomer observere forhold som ligner de som førte til dannelsen av vårt eget solsystem for over 4,5 milliarder år siden.

Rafael Martín-Doménech og Víctor M. Rivilla, som er hovedforfattere av en av artiklene, kommenterer: «Vi er spesielt begeistret over resultatet fordi disse protostjernene ligner solen i begynnelsen av dens liv, med forhold som er godt egnet for å danne planeter på jordens størrelse. Ved at vi fant prebiotiske molekyler i denne studien, kan vi nå få et annen bit av puslespillet for å forstå hvordan livet ble dannet på vår planet.»

Niels Ligterink er fornøyd med de støttende laboratorieresultatene: «I tillegg til å oppdage molekyler, vil vi også forstå hvordan de dannes. Våre laboratorieeksperimenter viser at metylisocyanat faktisk kan produseres på isete partikler under svært kalde forhold lik de i det interstellare rom. Dette innebærer at dette molekylet – og dermed grunnlaget for peptidbindinger – faktisk vil være tilstede nær de fleste nye unge sollignende stjerner.»

Fotnoter

[1] I astrokjemi er et komplekst organisk molekyl definert som molekyler som består av seks eller flere atomer, hvor minst ett av atomene er karbon. Metylisocyanat inneholder karbon-, hydrogen-, nitrogen- og oksygenatomer i den kjemiske konfigurasjon CH3NCO. Dette svært giftige stoffet var den største dødsårsaken etter den tragiske industriulykken i Bhopal i 1984.

[2] Systemet er tidligere blitt studert av ALMA i 2012. Da fant man molekyler av det enkle sukkeret glykolaldehydet, en annen viktig livsingrediens.

[3] Gruppen som ble ledet av Rafael Martín-Doménech brukte nye og arkiverte data fra protostjernen tatt i et stort utvalg av bølgelengder over ALMAs mottakerbånd 3, 4 og 6. Niels Ligterink og hans kolleger brukte data fra ALMA Protostellar Interferometric Line Survey (PILS), som tar sikte på å kartlegge den kjemiske kompleksiteten til IRAS 16293-2422 ved å avbilde hele bølgelengdeområdet dekket av ALMAs bånd 7 på svært små skalaer, tilsvarende størrelsen på vårt solsystem.

[4] Gruppene gjennomførte spektrografisk analyse av protostjernens lys for å bestemme de kjemiske bestanddelene. Mengden metylisocyanat de oppdaget med hensyn til molekylært hydrogen og andre sporstoffer, er sammenlignbare med tidligere observasjoner rundt to høymasseprotostjerner: Orion KL og Sagittarius B2 Nord.

[5] Martín-Doménechs gruppe gjorde en datakjemisk modellering av gasskorndannelse av metylisocyanat. Den observerte mengden av molekylet kan forklares av kjemien på overflaten av støvkorn i rommet, etterfulgt av kjemiske reaksjoner i gassfasen. Dessuten viste Ligterinks team at molekylet kan dannes ved ekstremt kalde interstellare temperaturer, ned til 15 Kelvin (–258 grader Celsius), ved bruk av kryogeniske ultrahøyvakuumeksperimenter i laboratoriet i Leiden.

Mer informasjon

Denne studien ble presentert i to artikler: «First Detection of Methyl Isocyanate (CH3NCO) in a solar-type Protostar» av R. Martín-Doménech et al. og «The ALMA-PILS survey: Detection of CH3NCO toward the low-mass protostar IRAS 16293-2422 and laboratory constraints on its formation» ved N.F.W. Ligterink et al. Begge artiklene vil trykkes i samme nummer av Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Den ene gruppen består av: R. Martín-Doménech (Centro de Astrobiología, Spania), V.M. Rivilla (INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Italia), I. Jiménez-Serra (Queen Mary University of London, Storbritannia), D. Quénard (Queen Mary University of London, Storbritannia), L. Testi (INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Italia, ESO, Garching, Tyskland; Excellence Cluster «Universe», Tyskland) og J. Martín-Pintado (Centro de Astrobiología, Spania).

Den andre gruppen består av: N.F.W. Ligterink (Sackler Laboratory for Astrophysics, Leiden Observatory, Nederland), A. Coutens (University College London, Storbritannia), V. Kofman (Sackler Laboratory for Astrophysics, Nederland), H.S.P. Müller (Universität Zu Köln, Tyskland), R.T. Garrod (University of Virginia, USA), H. Calcutt (Niels Bohr Institutt og Naturhistorisk Museum, Danmark), S.F. Wampfler (Senter for rom og beboelighet, Sveits), J.K. Jørgensen (Niels Bohr Institute & Natural History Museum, Danmark), H. Linnartz (Sackler Laboratory for Astrophysics, Nederland) og E.F. van Dishoeck (Leiden Observatory, Nederland, Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik, Tyskland).

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 Extremely Large Telescope (ELT). Med en speildiameter på 39 meter vil dette bli det største «øye» i verden som skuler opp på himmelen.

Linker

Kontakter

Maria Hammerstrøm
Institutt for teoretisk astrofysikk, Universitetet i Oslo
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

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

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

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

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

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 eso1718 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.:eso1718nb
Type:Milky Way : Nebula : Type : Star Formation
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2017MNRAS.469.2230M
2017MNRAS.469.2219L

Bilder

ALMA oppdager metylisocyanat rundt unge sollignende stjerner
ALMA oppdager metylisocyanat rundt unge sollignende stjerner
ALMA oppdager metylisocyanat rundt unge sollignende stjerner (kunstnerisk fremstilling)
ALMA oppdager metylisocyanat rundt unge sollignende stjerner (kunstnerisk fremstilling)
IRAS 16293-2422 i stjernebildet Slangebæreren
IRAS 16293-2422 i stjernebildet Slangebæreren
Utsnitt av stjernedannelsesområdet Rho Ophiuchi i stjernebildet Slangebæreren
Utsnitt av stjernedannelsesområdet Rho Ophiuchi i stjernebildet Slangebæreren

Videoer

ESOcast 110 Lys: Livsviktig ingrediens funnet rundt ung sollignende stjerne
ESOcast 110 Lys: Livsviktig ingrediens funnet rundt ung sollignende stjerne
ALMA finner livsviktig ingrediens rundt ung sollignende stjerne
ALMA finner livsviktig ingrediens rundt ung sollignende stjerne

Se også