eso1513is — Fréttatilkynning

Flókin lífræn efnasambönd finnast í ungu sólkerfi

Vísbending um að byggingarefni lífs séu algeng í geimnum

8. apríl 2015

Stjörnufræðingar hafa í fyrsta sinn fundið flóknar lífrænar sameindir, byggingarefni lífs, í efnisskífu umhverfis unga stjörnu. Uppgötvunin var gerð með Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) og staðfestir að þær aðstæður sem ríktu í sólkerfinu okkar og gátu af sér Jörðina og sólina, eru ekki einstakar í geimnum. Niðurstöðurnar birtast hinn 9. apríl 2015 í tímaritinu Nature.

Nýjar mælingar ALMA sýna að í efnisskífu í kringum ungu stjörnuna MWC 480 [1] er mikið magn metílsýaníðs (CH3CN), sem er flókið kolefnasamband. Umhverfis MWC 480 er nægilega mikið metýlsýaníð til að fylla höf Jarðar.

Þessi sameind og einfaldari systursameind hennar, vetnissýaníð (HCN), fundust í köldu útsvæðunum í skífu stjörnunnar, á stöðum sem stjörnufræðingar telja að sé hliðstæða Kuipersbeltisins — svæði íshnatta og halastjarna handan Neptúnusar í sólkerfinu okkar.

Í halastjörnum leynast upplýsingar um efnafræði sólkerfisins frá þeim tíma þegar reikistjörnurnar voru að myndast. Halastjörnur og smástirni úr ytra sólkerfinu eru taldar hafa flutt með sér vatn og lífrænar sameindir til Jarðarinnar í árdaga og áttu þannig sinn þátt í því að hrinda fyrstu stigunum í þróun lífsins af stað.

„Rannsóknir á halastjörnum og smástirnum sýna að skýið sem gat af sér sólina og reikistjörnurnar innihélt mikið vatn og flókin lífræn efnasambönd,“ sagði Karin Öberg, stjörnufræðingur við Harvard-Smithsonian Cneter for Astrophysics í Cambridge í Massachusetts í Bandaríkjunum og aðalhöfundur greinar um rannsóknina.

„Nú höfum við enn betri sannanir fyrir því að sama efnafræði eigi sér stað annars staðar í geimnum, á stöðum sem gætu myndað sólkerfi eins og okkar eigið.“ Að sögn Öberg er þetta sérstaklega áhugavert í því ljósi að sameindirnar sem fundust í kringum MWC 480 finnast líka í svipuðum styrk í halastjörnum í sólkerfinu okkar.

Stjarnan MWC 480, sem er um tvisvar sinnum efnismeiri en sólin okkar, er í um 455 ljósára fjarlægð frá Jörðinni í stjörnumerkinu Nautinu. Skífan sem umlykur stjörnuna er á fyrstu þróunarstigum sínum, því mjög stutt er síðan stjarna braust út úr köldu og dimmu gas- og rykskýi. Rannsóknir ALMA og annarra sjónauka hafa enn ekki greint nein merki um að reikistjörnur séu að myndast í skífunni en mælingar í hærri upplausn gætu leitt slíkt í ljós, svipað og í HL Tauri kerfinu sem er álíka gamalt.

Stjörnufræðingar hafa lengi vitað að köld miðgeimsský eru mjög afkastamiklar verksmiðjur fyrir flóknar lífrænar sameindir — þar á meðal hóp sameinda sem kallast sýaníð. Sýaníð, sér í lagi metílsýaníð, eru mikilvæg vegna þess að þær innihalda kolefni og nitur bundið saman sem er nauðsynlegt fyrir myndun ammínósýra, byggingareiningar próteina og lífs.

Hingað til hefur hins vegar ekki legið ljóst fyrir hvort þessar sömu flóknu lífrænu sameindir myndist almennt í kringum nýmyndaðar stjörnur og komist hreinlega af í því orkuríka umhverfi sem þar er. Höggbylgjur og geislun geta nefnilega hæglega klofið efnatengin.

Með hjálp ALMA [2] hafa stjörnufræðingar hins vegar séð að þessar sameindir standa ekki aðeins af sér áganginn, heldur blómstra þær.

Sameindirnar sem ALMA kom auga á eru auk þess í miklu meira magni en finnst almennt í miðgeimsskýjum. Það segir stjörnufræðingum að efnisskífur séu mjög öflugar verksmiðjur flókinnar lífrænna sameinda og að þær geti myndast á tiltölulega skömmum tíma [3].

Kerfið heldur áfram að þróast og geta stjörnufræðingar sér til um að líklega séu lífrænu sameindirnar nú þegar bundnar í halastjörnum og öðrum íshnöttum sem síðar rigni yfir staði sem eru mun hliðhollari lífi.

„Rannsóknir á fjarreikistjörnum hafa sýnt okkur að sólkerfið okkar er ekki einstakt hvað varðar fjölda reikistjarna eða magn vatns. Nú vitum við að við erum heldur ekkert einstök hvað lífræna efnafræði varðar. Enn einu sinni höfum við komist að því að erum hreint ekkert sérstök. Frá sjónarhóli lífs í alheiminum eru það frábærar fréttir,“ sagði Öberg að lokum.

Skýringar

[1] Stjarnan er aðeins um milljón ára gömul. Til samanburðar er sólin okkar ríflega fjögurra milljarða ára. Nafnið MWC 480 vísar til Mount Wilson Catalog skrárinnar yfir B og A stjörnur með björtum vetnislínum í litrófinu.

[2] ALMA getur greint daufa geislun með millímetra bylgjulengd sem sameindir í geimnum gefa venjulega frá sér. Í þessari rannsókn notuðu stjörnufræðingar aðeins hluta af loftnetunum 66 sem mynda ALMA og því minni upplausn en ella. Frekari rannsóknir á þessu kerfi og öðrum sambærilegum með ALMA munu skila betri upplýsingum um efnafræðilega þróun stjarna og reikistjarna.

[3] Þessi hraða þróun er nauðsynleg til að vega á móti þeim kröftum sem annars myndu kljúfa sameindirnar. Þessar sameindir fundust líka á fremur rólegu svæði í skífunni, ríflega 4,5 til 16 milljarða km frá stjörnunni í miðjunni. Þótt þetta sé mikil fjarlægð á mælikvarða sólkerfisins er þetta nokkurn veginn í ríki halastjarna í MWC 480 sólkerfinu.

Frekari upplýsingar

Greint er frá rannsókninni í greininni „The Cometary Composition of a Protoplanetary Disk as Revealed by Complex Cyanides“ eftir K.I. Öberg o.fl., sem birtist í tímaritinu Nature hinn 9. apríl 2015.

Í rannsóknarteyminu eru Karin I. Öberg (Harvard-Smithsonian Centre for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, Bandaríkjunum), Viviana V. Guzmán (Harvard-Smithsonian Centre for Astrophysics), Kenji Furuya (Leiden Observatory, Leiden University, Leiden, Hollandi), 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), alþjóðleg stjörnustöð, er samstarfsverkefni ESO, National Science Foundation (NSF) í Bandaríkjunum og National Institutes of Natural Sciences (NINS) í Japan, í samvinnu við Chile. ALMA er fjármögnuð af ESO fyrir hönd aðildarríkja þess, af NSF í samstarfi við National Research Council of Canada (NRC) og National Science Council of Taiwan (NSC) og NINS í samvinnu við Academia Sinica (AS) í Taívan og Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI).

ESO sér um smíði og rekstur ALMA fyrir hönd aðildarríkjanna en National Radio Astronomy Observatory (NRAO), sem lýtur stjórn Associated Universities, Inc. (AUI), fyrir hönd Norður Ameríku og National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) fyrir hönd austur Asíu. Samþætt stjórnun á smíði, prófun og rekstri ALMA er í umsjá Joint ALMA Observatory (JAO).

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, European Extremely Large Telescope eða E-ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.

Tenglar

Tengiliðir

Sævar Helgi Bragason
Háskóli Íslands
Reykjavík, Ísland
Farsími: 8961984
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

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

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 eso1513.

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso1513is
Nafn:MWC 480
Tegund:Unspecified : Star : Circumstellar Material : Disk : Protoplanetary
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2015Natur.520..198O

Myndir

Artist impression of the protoplanetary disc surrounding the young star MWC 480
Artist impression of the protoplanetary disc surrounding the young star MWC 480
texti aðeins á ensku
The sky around the young star MWC 480
The sky around the young star MWC 480
texti aðeins á ensku

Myndskeið

Artist impression of the protoplanetary disc surrounding the young star MWC 480
Artist impression of the protoplanetary disc surrounding the young star MWC 480
texti aðeins á ensku

Sjá einnig