Præbiotisk atmosfære opdaget på tilvækstskive af babystjerne

Et internationalt forskerhold, ledet af Chin-Fei Lee fra Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA, Taiwan), har brugt Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) til at detektere komplekse organiske molekyler for første gang i atmosfæren på en tilvækstskive omkring en meget ung protostjerne. Disse molekyler spiller en afgørende rolle i at producere den rige organiske kemi, der er nødvendig for livet. Opdagelsen tyder på, at livets byggesten produceres i sådanne skiver helt i begyndelsen af ​​stjernedannelsen, og at de er tilgængelige til at blive inkorporeret i planeter, der dannes i skiven efterfølgende. Det kunne hjælpe os med at forstå, hvordan livet blev til på Jorden.

"Det er så spændende at opdage komplekse organiske molekyler på en tilvækstskive omkring en babystjerne, " siger Chin-Fei Lee ved ASIAA. "Da sådanne molekyler først blev fundet i den protoplanetariske skive omkring en stjerne i en senere fase af stjernedannelsen, vi spekulerede på, om de kunne være dannet tidligere. Nu, ved at bruge ALMAs hidtil usete kombination af rumlig opløsning og følsomhed, vi opdager dem ikke kun på en yngre accretion disk, men også bestemme deres placering. Disse molekyler er livets byggesten, og de er allerede der i diskatmosfæren omkring babystjernen i den tidligste fase af stjernedannelsen."

Herbig-Haro (HH) 212 er et nærliggende protostellarsystem i Orion i en afstand på omkring 1, 300 lysår. Den centrale protostjerne er meget ung, med en anslået alder på kun 40, 000 år - omkring 1/100, 000. af vores sols alder - og en masse på kun 0,2 solmasse. Den driver en kraftig bipolær stråle og skal derfor ophobes materiale effektivt. Ja, en accretion disk ses fodre protostjernen. Skiven er næsten kant-på og har en radius på omkring 60 astronomiske enheder (AU), eller 60 gange den gennemsnitlige Jord-sol afstand. Interessant nok, det viser en fremtrædende ækvatorial mørk bane klemt inde mellem to lysere træk, ligner en "space hamburger".

Forskerholdets ALMA-observationer har tydeligt detekteret en atmosfære af komplekse organiske molekyler over og under disken. Disse omfatter methanol (CH ₃ Åh), deutereret methanol (CH ₂ DOH), methanthiol (CH ₃ SH), og formamid (NH2CHO). Disse molekyler er blevet foreslået at være forstadier til fremstilling af biomolekyler såsom aminosyrer og sukkerarter. "De er sandsynligvis dannet på iskolde korn i skiven og derefter frigivet til gasfasen på grund af opvarmning fra stjernestråling eller på anden måde, såsom stød, " siger medforfatter Zhi-Yun Li fra University of Virginia.

Holdets observationer åbner op for en spændende mulighed for at detektere komplekse organiske molekyler i diske omkring andre babystjerner gennem høj opløsning og højfølsom billeddannelse med ALMA, som giver stærke begrænsninger på teorier om præbiotisk kemi i stjerne- og planetdannelse. Ud over, observationerne åbner mulighed for at opdage mere komplekse organiske molekyler og biomolekyler, der kan kaste lys over livets oprindelse.