eso1234sv — Pressmeddelande (forskning)

ALMA gör en söt upptäckt

Livets byggstenar funna runt en ung stjärna

29 augusti 2012

Ett forskarteam har med hjälp av teleskopet ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) hittat sockermolekyler i gas omkring en ung stjärna som liknar solen. Detta är första gången man hittat socker runt en sådan stjärna. Upptäckten visar att livets byggstenar finns på rätt plats, vid den rätta tiden, för att kunna ingå i planeter som bildas runt stjärnan.

Astronomerna fann molekylen glykolaldehyd – en enkel form av socker [1] – i gasen som omger en ung dubbelstjärna. Stjärnan kallas IRAS 16293-2422 och är ungefär lika tung som solen. Man har sett glykolaldehyd tidigare i rymden [2], men det här är första gången man funnit molekylen så nära en stjärna som liknar solen, på ett avstånd från stjärnan som motsvarar avståndet mellan Uranus och solen i vårt solsystem. Upptäckten visar att vissa av de kemiska ämnen som behövs för livets uppkomst fanns i det här systemet när planeter håller på att bildas [3].

Jes Jørgensen, astronom vid Niels Bohr Institutet i Danmark, har lett studien.

– I skivan som består av gas och stoft som omger denna nyligen bildade stjärna fann vi glykolaldehyd, som är en enkel form av socker och inte speciellt annorlunda mot det socker vi häller i vårt kaffe. Den här molekylen är en av ingredienserna i RNA, vilken – precis som släktingen DNA – är en av livets byggstenar.

ALMA:s höga känslighet - till och med vid de kortaste våglängderna som är mest tekniska krävande - var avgörande för de här observationerna. Mätningarna gjordes med en mindre deluppställning av antenner under observatoriets “science verification”-fas, då teleskopets vetenskapliga prestanda mättes innan det sattes i drift.

Cécile Favre vid Århusuniversitet i Danmark är också medlem i teamet.

– Vad som verkligen är spännande är att våra observationer med ALMA visar att sockermolekylerna faller in emot en av de båda stjärnorna. Molekylerna är inte bara på rätt plats för att nå en möjlig planet. De rör sig också i rätt riktning.

Gas och stoftmolnen som kollapsar och bildar nya stjärnor är extremt kalla [5] och vid den låga temperaturen fryser många gaser till is på stoftpartiklarna i molnet. Där kan de bindas samman och bilda mer komplexa molekyler. Så fort en stjärna har bildats i mitten av det roterande gas- och stoftmolnet värmer den upp de inre delarna till omkring rumstemperatur. Då avdunstar de nu kemiskt komplexa molekylerna som sedan uppträder i gasform. Denna gas skickar ut karaktäristisk radiostrålning som kraftfulla radioteleskop som ALMA kan fånga upp.

IRAS 16293-2422 ligger ungefär 400 ljusår bort, vilket är jämförelsevis nära jorden, och därför är den ett utmärkt ställe där astronomerna kan studera molekyler och deras kemi omkring unga stjärnor. Genom att utnyttja kraften hos en ny generation av radioteleskop som ALMA, har astronomerna nu möjlighet att detaljstudera gas- och stoftmolnen som bildar planetsystem.

Jes Jørgensen avslutar:

– En viktig fråga är detta: Hur pass komplexa kan de här molekylerna bli innan de införlivas i nya planeter? Det kan säga oss något om hur liv kan uppkomma på andra platser i universum, och observationer med ALMA kommer att vara avgörande för att lösa detta mysterium.

Forskningsresultaten som beskrivs här kommer att publiceras i en artikel i tidskriften Astrophysical Journal Letters.

ALMA är en internationell anläggning för astronomi och är ett samarbete mellan Europa, Nordamerika och Ostasien i samverkan med Chile. I Europa stöds ALMA av ESO, i Nordamerika av US National Science Foundation (NSF) i samarbete med Kanadas National Research Council (NRC) samt av Taiwans Nationella vetenskapsråd (NSC), i Ostasien av Nationella instituten för naturvetenskap (NINS) i Japan i samarbete med Academia Sinica (AS) i Taiwan. Bygget och driften av ALMA leds för Europas del av ESO, för Japan av Nationella astronomiska observatoriet i Japan (NAOJ) och för Nordamerika av National Radio Astronomy Observatory (NRAO), som drivs av Associated Universities, Inc. (AUI). Joint ALMA Observatory (JAO) ger gemensam ledning och gemensam organisation för bygget, driftsättning och drift av ALMA.

Noter

[1] Socker är ett gemensamt namn för en rad små kolhydrater (molekyler som innehåller kol, väte och syre, typiskt med dubbelt så hög andel väteatomer som syreatomer, precis som i vatten). Glykolaldehyd har den kemiska formeln C2H4O2. I mat och drycker används oftast ett annat exempel på dessa ämnen, sockerarten sukros, som är en större molekyl än glykolaldehyd.

[2] Glykolaldehyd har hittills hittats på två ställen i rymden — först i riktning mot Vintergatans centrum i molnet Sagittarius B2, med hjälp av Amerikanska vetenskapstiftelsens (NSF) 12 metersteleskop på Kitt Peak i USA år 2000, och med NSF:s Robert C. Byrd Green Bank Telescope (också i USA) år 2004, samt i den tunga, heta molekylära kärnan G31.41+0.31 med IRAM:s Plateau de Bure Interferometer i Frankrike år 2008.

[3] Noggranna mätningar i laboratorier här på jorden av de karaktäristiska våglängderna för radiovågorna som skickas ut från glykolaldehyd var nödvändiga för att teamet skulle kunna identifiera molekylerna i rymden. Förutom glykolaldehyd, är IRAS 16293-2422 känd för att hysa ett antal andra komplexa organiska molekyler såsom etylenglykol (känd som glykol), metylformiat och etanol.

[4] Tidiga vetenskapliga observationer med en deluppställning av ALMA startade under 2011 (se eso1137). Både före och efter detta har astronomerna gjort så kallade “science verification” observationer som görs för att testa att ALMA fungerar så bra som krävs. Data från dessa observationer har gjorts offentligt tillgängliga. När bygget av ALMA slutförs under 2013 kommer 66 högprecisionsantenner att vara i full drift.

[5] Temperaturen i dessa moln är ofta runt 10 grader över den absoluta nollpunkten, det vill säga - 263 grader Celsius.

Mer information

Resultaten kommer att publiceras i en forskningsartikel “Detection of the simplest sugar, glycolaldehyde, in a solar-type protostar with ALMA”, av Jørgensen och medförfattare i tidskriften Astrophysical Journal Letters.

Teamet består av Jes K. Jørgensen (Köpenhamns universitet, Danmark), Cécile Favre (Århusuniversitetet, Danmark), Suzanne E. Bisschop (Köpenhamns universitet), Tyler L. Bourke (Harvard-Smithsonian centret för astrofysik, Cambridge, USA), Ewine F. van Dishoeck (Leidenobservatoriet, Nederländerna samt Max-Planck-Institutet för utomjordisk fysik, Garching, Tyskland) samt Markus Schmalzl (Leidenobservatoriet).

År 2012 är det 50 år sedan Europeiska sydobservatoriet (ESO) grundades. ESO är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 15 länder: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Nederländerna, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. ESO:s ambitiösa verksamhet rör design, konstruktion och drift av avancerade markbaserade forskningsanläggningar som gör det möjligt för astronomer att göra banbrytande vetenskapliga upptäckter. ESO spelar dessutom en ledande roll i att främja och organisera samarbeten inom astronomisk forskning. ESO driver tre unika observationsplatser i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope, världens mest avancerade observatorium för synligt ljus, och två kartläggningsteleskop: VISTA, som observerar infrarött ljus och är världens största kartläggningsteleskop, samt VST, det största teleskopet som konstruerats för att kartlägga himlavalvet i synligt ljus. ESO bidrar dessutom till ALMA, ett revolutionerande astronomiskt teleskop och världens hittills största astronomiska projekt. ESO planerar för närvarande bygget av ett europeiskt extremt stort teleskop i 40-metersklassen för synligt och infrarött ljus, E-ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Länkar

Kontakter

Robert Cumming, kontaktperson för ESO:s utåtriktade verksamhet i Sverige
Onsala rymdobservatorium
Sverige
Tel: 031 772 5500
Mobil: 070 493 3114
E-post: robert.cumming@chalmers.se

Jes K. Jørgensen
Niels Bohr Institute, University of Copenhagen
Copenhagen, Denmark
Tel: +45 4250 9970
E-post: jeskj@nbi.dk

Ewine van Dishoeck
Leiden Observatory
Leiden, Netherlands
Tel: +31 71 5275814
E-post: ewine@strw.leidenuniv.nl

Douglas Pierce-Price, Public Information Officer
ESO
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6759
E-post: dpiercep@eso.org

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso1234, som tagits fram inom ramarna för ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer som fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Robert Cumming.

Om pressmeddelandet

Pressmeddelande nr:eso1234sv
Namn:IRAS 16293-2422, Rho Ophiuchi
Typ:• Milky Way : Star : Evolutionary Stage : Protostar
• Milky Way : Star : Circumstellar Material : Disk : Protoplanetary
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2012ApJ...757L...4J

Bilder

Sockermolekyler i gasen som omger en stjärna som liknar solen
Sockermolekyler i gasen som omger en stjärna som liknar solen
Glykolaldehyd-molekyler i rymden
Glykolaldehyd-molekyler i rymden
Stjärnbildningsområdet Rho Ophiuchi i infrarött ljus
Stjärnbildningsområdet Rho Ophiuchi i infrarött ljus
IRAS 16293-2422 i stjärnbilden Ormbäraren
IRAS 16293-2422 i stjärnbilden Ormbäraren

Videor

Sockermolekyler i gasen som omger en ung stjärna som liknar solen
Sockermolekyler i gasen som omger en ung stjärna som liknar solen
Schematisk bild av strukturen hos en glykolaldehydmolekyl
Schematisk bild av strukturen hos en glykolaldehydmolekyl

Se även