Största kända molekylen – hittad där planeter skapas

2022-03-18 06:04  

Rekordmolekylen är en byggsten för att liv ska kunna uppstå. Nu har astronomer för första gången identifierat ämnet i en planetbildande gas- och stoftskiva.

Vad har hänt? 

Astronomer vid Leidenobservatoriet i Nederländerna har med hjälp av radioteleskopen som utgör Atacama Large Millimeter/submillimeter Array i Chile identifierat molekylen dimetyleter i en protoplanetär skiva, en skiva av gas och stoft runt en ung stjärna där planeter kan formas. 

Dimetyleter består av nio atomer och är därmed den största molekyl som har upptäckts i en sådan skiva. Det är en organisk molekyl som kan vara med och bygga upp större och mer komplexa organiska molekyler vilka i sin tur kan ge upphov till liv.  

Varför är det här viktigt?  

Utöver dimetyleter har forskarna även gjort observationer, om än preliminära och ännu ej bekräftade, av molekylen metylformiat – en annan molekyl som även den kan bygga upp större mer komplexa organiska molekyler.  

– Från de här resultaten kan vi lära oss mer om livets ursprung på vår planet och därmed få en bättre förståelse för möjligheterna till liv i andra planetsystem. Det är väldigt spännande att se hur dessa resultat bidrar till den större bilden, säger Nashanty Brunken som är mastersstudent vid Leidenobservatoriet och huvudförfattare till den studie som nyligen publicerades i tidningen Astronomy & Astrophysics i ett pressmeddelande. 

Forskarna identifierade flera olika ämnen i stoftskivan kring stjärnan, dimetyleter i blått.   Foto: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/A. Pohl, van der Marel et al., Brunken et al. 

Teorin är att komplexa molekyler bildas i partikelmoln som bildar stjärnor, och sedan finns kvar bland stoftet i den kvarvarande planetbildande skivan. I molnen kan enskilda atomer eller molekyler så som kolmonoxid fastna på stoftkorn och bilda isskorpor. Väl fast i isen tror man att kemiska reaktioner kan ske som ger upphov till mer komplexa molekylerna så som dimetyleter. 

– Det som gör denna upptäckt än mer spännande är att vi nu vet att dessa större komplexa molekyler kan ingå i planeter som bildas i skivan. Detta var inte känt tidigare eftersom de komplexa molekylerna gömde sig i isen, säger medförfattaren Alice Booth, forskare vid Leidenobservatoriet, i pressmeddelandet.  

Var gjordes observationerna?  

I nebulosor, de gas- och stoftmoln som bildar stjärnor, har man tidigare observerat dimetyleter. Men nu har alltså observationer av ämnet gjorts första gången i en protoplanetär skiva. Den aktuella skivan är i omlopp kring stjärnan IRS 48 som ligger 444 ljusår bort från oss. IRS 48 har studerats mycket på grund av en speciell region i skivan med högre densitet av partiklar än resten av skivan, en sorts stoftfälla i form av en cashewnöt. 

I den protoplanetära skivan kring IRS 48 hittade forskarna dimetyleter.   Foto: Foto: ESO/L. Calçada, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/A. Pohl, van der Marel et al., Brunken et al. 

Stoftfällan har troligtvis uppkommit på grund av att en nybildad planet eller stjärna drar till sig mängder av millimeterstora stoftkorn. Stoftkornen som samlas i fällan kan sedan i sin tur växa till kometer, mindre himlakroppar eller planeter.  

Nyligen kom forskare också fram till att stoftfällan i den planetformande skivan kring IRS 48 är en isreservoar där is rik på komplexa molekyler kan samlas. När isen sedan värms upp av stjärnan frigörs molekylerna som då går att detektera.   

Vad händer nu?  

Skivan kring IRS 48 kommer att kunna studeras i mer detalj när teleskopet Extremely large telescope (ELT) står färdigt för forskning i Chile i slutet av detta årtionde. ELT är ett stort spegelteleskop som byggs av organisationen Europeiska sydobservatoriet.  

– Det är fantastiskt att vi nu kan följa dessa komplexa molekylers hela resa från de kalla stjärnbildande molnen via planetbildande skivor till kometer. Förhoppningsvis kommer fler observationer hjälpa oss att förstå hur prebiotiska molekyler bildades i vårt eget solsystem, säger Nienke van del Marel, forskare vid Leidenobservatoriet och deltagande i studien, i pressmeddelandet.

Stjärnan IRS 48 ligger i stjärnbilden Ormbäraren, stjärnans position är markerad med en röd cirkel.   Foto: ESO, IAU and Sky & Telescope 

 

 

Bill Burrau

Mer om: Rymden

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt