eso2205nb — Pressemelding

Astronomer har oppdager det største molekylet i en planetdannende skive til dags dato

8. mars 2022

Ved å bruke Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) i Chile har forskere ved Leiden Observatory i Nederland for første gang oppdaget dimetyleter i en planetdannende skive. Med sine ni atomer er dette det største molekylet som er identifisert i en slik skive så langt. Molekylet er en forløper for større organiske molekyler som kan føre til fremveksten av liv.

«Fra disse resultatene kan vi lære mer om opprinnelsen til livet på planeten vår, og derfor få en bedre idé om potensialet for liv i andre planetsystemer. Det er veldig spennende å se hvordan disse funnene passer inn i det større bildet», sier Nashanty Brunken, en masterstudent ved Leiden Observatory, en del av Leiden University, og hovedforfatter av studien som ble publisert i Astronomy & Astrophysics i dag.

Dimetyleter er et organisk molekyl som ofte sees i stjernedannende skyer, men det har aldri før blitt funnet i en planetdannende skive. Forskerne gjorde også en tentativ påvisning av metylformiat, et komplekst molekyl som ligner på dimetyleter og som også er en byggestein for enda større organiske molekyler.

«Det er virkelig spennende å endelig oppdage disse større molekylene i planetdannende skiver. Vi trodde lenge at det kanskje ikke var mulig å observere dem», sier medforfatter Alice Booth, også forsker ved Leiden Observatory.

Molekylene ble funnet i den planetdannende skiven rundt den unge stjernen IRS 48 (også kjent som Oph-IRS 48) ved hjelp av ALMA, et observatorium som er deleid av European Southern Observatory (ESO). IRS 48, som ligger 444 lysår unna i stjernebildet Slangebæreren (Ophiuchus), har vært gjenstand for en rekke studier fordi skiven inneholder en asymmetrisk, cashewnøtt-formet «støvfelle». Denne regionen ble sannsynligvis dannet som et resultat av en nyfødt planet eller en liten følgestjerne som ligger mellom stjernen og støvfellen. Regionen inneholder et stort antall millimeterstore støvkorn som kan klumpe seg sammen og vokse seg til kilometerstore objekter som kometer, asteroider og potensielt til og med planeter.

Mange komplekse organiske molekyler, som dimetyleter, antas å oppstå i stjernedannende skyer, før selve stjernene er født. I disse kalde miljøene fester atomer og enkle molekyler som karbonmonoksid seg til støvkorn, danner et islag og gjennomgår kjemiske reaksjoner, noe som resulterer i mer komplekse molekyler. Forskere oppdaget nylig at støvfellen i IRS 48-skiven er et reservoar av is. Støvfellen inneholder støvkorn som er dekket med is som er rik på komplekse molekyler. Det var i denne regionen av skiven at ALMA nå har oppdaget tegn på dimetyletermolekylet: Ettersom oppvarming fra IRS 48 sublimerer isen til gass, frigjøres de fangede molekylene som kommer fra de kalde skyene og molekylene blir observerbare.

«Det som gjør dette enda mer spennende, er at nå vet vi at disse større, komplekse molekylene kan mate planeter som er i ferd med å dannes i skiven», forklarer Booth. «Dette var ikke tidligere kjent, da disse molekylene i de fleste systemer er skjult i isen.»

Oppdagelsen av dimetyleter antyder at mange andre komplekse molekyler som ofte oppdages i stjernedannende områder, også kan gjemme seg på isete strukturer i planetdannende skiver. Disse molekylene er forløperne til prebiotiske molekyler som aminosyrer og sukker, som er noen av de grunnleggende byggesteinene for liv.

Ved å studere molekylenes dannelse og utvikling, kan forskerne derfor få en bedre forståelse av hvordan prebiotiske molekyler havner på planeter, inkludert vår egen. «Vi er utrolig glade for at vi nå kan begynne å følge hele reisen til disse komplekse molekylene fra skyene som danner stjerner, til planetdannende skiver og til kometer. Forhåpentligvis kan vi, ved hjelp av flere observasjoner, komme et skritt nærmere å forstå opprinnelsen til prebiotiske molekyler i vårt eget solsystem», sier Nienke van der Marel, en forsker fra Leiden Observatory som også deltok i studien.

Fremtidige studier av IRS 48 med ESOs Extremely Large Telescope (ELT), som for tiden er under bygging i Chile og skal komme i drift senere dette tiåret, vil gjøre det mulig for teamet å studere kjemien i de indre områdene av den planetdannende skiven, der planeter som Jorda kan dannes.

Mer informasjon

Denne studien ble presentert i den vitenskapelige artikkelen «A major asymmetric ice trap in a planet-forming disk: III. First detection of dimethyl ether» (doi: 10.1051/0004-6361/202142981) i tidsskriftet Astronomy and Astrophysics.

Denne publikasjonen ble offentliggjort på den internasjonale kvinnedagen 2022 og inneholder forskning utført av seks forskere som identifiserer seg som kvinner.

Teamet består av Nashanty G. C. Brunken (Leiden Observatory, Leiden University, Nederland [Leiden]), Alice S. Booth (Leiden), Margot Leemker (Leiden), Pooneh Nazari (Leiden), Nienke van der Marel (Leiden), Ewine F. van Dishoeck (Leiden Observatory, Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik, Garching, Tyskland).

European Southern Observatory (ESO) gjør det mulig for forskere over hele verden å oppdage universets hemmeligheter – til fordel for alle. Vi designer, bygger og drifter bakkeobservatorier i verdensklasse. Disse bruker astronomer til å takle spennende vitenskapelige spørsmål og spre fascinasjonen for astronomi, og fremme internasjonalt samarbeid innen astronomi. ESO ble etablert som en mellomstatlig organisasjon i 1962, og støttes i dag av 16 medlemsland (Østerrike, Belgia, Tsjekkia, Danmark, Frankrike, Finland, Tyskland, Irland, Italia, Nederland, Polen, Portugal, Spania, Sverige, Sveits og Storbritannia), sammen med vertsstaten Chile og med Australia som strategisk partner. ESOs hovedkvarter og dets besøkssenter og planetarium, ESO Supernova, ligger nær München i Tyskland, mens den chilenske Atacama-ørkenen, et fantastisk sted med unike forhold for å observere himmelen, er vert for teleskopene våre. ESO driver tre observasjonssteder: La Silla, Paranal og Chajnantor. Hos Paranal driver ESO Very Large Telescope og Very Large Telescope Interferometer, samt to kartleggingsteleskoper: VISTA som observerer i infrarødt lys og VLT Survey Telescope for synlig lys. På Paranal vil ESO også være vertskap for og drifte Cherenkov Telescope Array South, verdens største og mest følsomme gammastrålingsobservatorium. Sammen med internasjonale partnere driver ESO APEX og ALMA på Chajnantor, to anlegg som observerer himmelen i millimeter- og submillimeterområdet. På Cerro Armazones, nær Paranal, bygger vi «verdens største øye mot himmelen» – ESOs Extremely Large Telescope. Fra våre kontorer i Santiago i Chile støtter vi våre operasjoner i landet og samarbeider med chilenske partnere og det chilenske samfunnet.

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.

Linker

Kontakter

Maria Hammerstrøm (oversetter & norsk pressekontakt)
Universitetet i Oslo
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Nashanty Brunken
Leiden Observatory, Leiden University
Leiden, The Netherlands
E-post: brunken@strw.leidenuniv.nl

Alice Booth
Leiden Observatory, Leiden University
Leiden, The Netherlands
Tlf.: +31 71 527 5737
E-post: abooth@strw.leidenuniv.nl

Nienke van der Marel
Leiden Observatory, Leiden University
Leiden, The Netherlands
Tlf.: +31 71 527 5872
E-post: nmarel@strw.leidenuniv.nl

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6670
Mob.: +49 151 241 664 00
E-post: press@eso.org

ESO i sosiale medier

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso2205 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.:eso2205nb
Navn:IRS 48, Oph-IRS 48
Type:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Disk : Protoplanetary
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2022A&A...659A..29B

Bilder

Dimetyleter oppdaget i skive rundt stjernen IRS 48
Dimetyleter oppdaget i skive rundt stjernen IRS 48
Molekyler i skiven rundt stjernen IRS 48
Molekyler i skiven rundt stjernen IRS 48
Molekyler i skiven rundt stjernen IRS 48 (sammensatt)
Molekyler i skiven rundt stjernen IRS 48 (sammensatt)
ALMA-bilde av kometfabrikken rundt Oph-IRS 48
ALMA-bilde av kometfabrikken rundt Oph-IRS 48
Bilde fra ALMA og VLT av kometfabrikken rundt Oph-IRS 48
Bilde fra ALMA og VLT av kometfabrikken rundt Oph-IRS 48
ALMA-bilde av støvfellen/kometfabrikken rundt Oph-IRS 48 (med tekst)
ALMA-bilde av støvfellen/kometfabrikken rundt Oph-IRS 48 (med tekst)
Posisjonen til Oph-IRS 48 i stjernebildet Slangebæreren
Posisjonen til Oph-IRS 48 i stjernebildet Slangebæreren

Videoer

ESOcast Light 253: Det største molekylet oppdaget så langt i en planetdannende skive
ESOcast Light 253: Det største molekylet oppdaget så langt i en planetdannende skive
Animasjon av støvfellen i IRS 48
Animasjon av støvfellen i IRS 48
Zoom inn på Oph-IRS 48
Zoom inn på Oph-IRS 48