ALMA har observeret stjerner som Solen på et meget tidligt tidspunkt i deres dannelse og fundet spor af methylisocyanat - en kemisk byggesten i liv. Dette er den første påvisning nogensinde af dette præbiotiske molekyle mod en protostjerne af soltypen, den slags, hvorfra vores solsystem udviklede sig. Opdagelsen kan hjælpe astronomer til at forstå, hvordan liv opstod på Jorden. Dette billede viser det spektakulære område af stjernedannelse, hvor methylisocyanat blev fundet. Indlægget viser den molekylære struktur af dette kemikalie. Kredit:ESO/Digitized Sky Survey 2/L. Calçada
To hold af astronomer har udnyttet kraften fra Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) i Chile til at detektere det præbiotiske komplekse organiske molekyle methylisocyanat i det multiple stjernesystem IRAS 16293-2422. Et hold blev ledet af Rafael Martín-Doménech på Centro de Astrobiología i Madrid, Spanien, og Víctor M. Rivilla, på Osservatorio Astrofisico di Arcetri i Firenze, Italien; og den anden af Niels Ligterink ved Leiden Observatory i Holland og Audrey Coutens ved University College London, Det Forenede Kongerige.
"Dette stjernesystem ser ud til at blive ved med at give! Efter opdagelsen af sukkerarter, vi har nu fundet methylisocyanat. Denne familie af organiske molekyler er involveret i syntesen af peptider og aminosyrer, hvilken, i form af proteiner, er det biologiske grundlag for livet, som vi kender det, " forklarer Niels Ligterink og Audrey Coutens.
ALMAs evner gjorde det muligt for begge hold at observere molekylet ved flere forskellige og karakteristiske bølgelængder på tværs af radiospektret. De fandt de unikke kemiske fingeraftryk placeret i det varme, tætte indre områder af kokonen af støv og gas, der omgiver unge stjerner i deres tidligste udviklingsstadier. Hvert hold identificerede og isolerede signaturerne af det komplekse organiske molekyle methylisocyanat. De fulgte derefter op med computerkemisk modellering og laboratorieeksperimenter for at forfine vores forståelse af molekylets oprindelse.
IRAS 16293-2422 er et multipelt system af meget unge stjerner, omkring 400 lysår væk i et stort stjernedannende område kaldet Rho Ophiuchi i stjernebilledet Ophiuchus (Slangebæreren). De nye resultater fra ALMA viser, at methylisocyanatgas omgiver hver af disse unge stjerner.
Jorden og de andre planeter i vores solsystem er dannet af det materiale, der er tilbage efter dannelsen af Solen. At studere protostjerner af soltypen kan derfor åbne et vindue til fortiden for astronomer og give dem mulighed for at observere forhold svarende til dem, der førte til dannelsen af vores solsystem for over 4,5 milliarder år siden.
Rafael Martín-Doménech og Víctor M. Rivilla, hovedforfattere af en af artiklerne, kommentar:"Vi er særligt begejstrede for resultatet, fordi disse protostjerner minder meget om Solen i begyndelsen af dens levetid, med den slags forhold, der er velegnede til at danne planeter på størrelse med Jorden. Ved at finde præbiotiske molekyler i denne undersøgelse, vi kan nu have endnu en brik i puslespillet i at forstå, hvordan liv opstod på vores planet."
Niels Ligterink glæder sig over de understøttende laboratorieresultater:"Udover at detektere molekyler ønsker vi også at forstå, hvordan de er dannet. Vores laboratorieforsøg viser, at methylisocyanat faktisk kan produceres på iskolde partikler under meget kolde forhold, der ligner dem i det interstellare rum Dette indebærer, at dette molekyle - og dermed grundlaget for peptidbindinger - faktisk sandsynligvis vil være til stede i nærheden af de fleste nye unge stjerner af soltypen."
Denne forskning blev præsenteret i to artikler:"First Detection of Methyl Isocyanate (CH3NCO) in a solar-type Protostar" af R. Martín-Doménech et al. og "ALMA-PILS-undersøgelsen:Detektion af CH3NCO mod lavmasse-protostjernen IRAS 16293-2422 og laboratoriebegrænsninger for dens dannelse", af N. F. W. Ligterink et al.. Begge artikler vil blive vist i samme nummer af Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society .