Stjerneembryoner i nærliggende dværggalakse indeholder overraskende komplekse organiske molekyler

Den nærliggende dværggalakse kendt som Large Magellanic Cloud (LMC) er et kemisk primitivt sted.

I modsætning til Mælkevejen, denne halvspiralsamling med få titusinder af milliarder af stjerner mangler vores galakses rige overflod af tunge grundstoffer, som kulstof, ilt, og nitrogen. Med så mangel på tunge elementer, astronomer forudsiger, at LMC skal indeholde en forholdsvis sølle mængde komplekse kulstofbaserede molekyler. Tidligere observationer af LMC synes at understøtte dette synspunkt.

Nye observationer med Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), imidlertid, har afdækket de overraskende klare kemiske "fingeraftryk" af de komplekse organiske molekyler methanol, dimethylether, og methylformiat. Selvom tidligere observationer fandt antydninger af methanol i LMC, de to sidstnævnte er hidtil usete fund og står som de mest komplekse molekyler, der nogensinde er fundet endegyldigt uden for vores galakse.

Astronomer opdagede molekylernes svage millimeterbølgelængde "glød", der stammer fra to tætte stjernedannende embryoner i LMC, regioner kendt som "varme kerner". Disse observationer kan give indsigt i dannelsen af ​​lignende komplekse organiske molekyler tidligt i universets historie.

"Selvom den store magellanske sky er en af ​​vores nærmeste galaktiske ledsagere, vi forventer, at det bør dele en uhyggelig kemisk lighed med fjerntliggende, unge galakser fra det tidlige univers, "sagde Marta Sewi? o, en astronom med NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, og hovedforfatter på et papir, der vises i Astrofysiske journalbreve .

Astronomer omtaler denne mangel på tunge elementer som "lav metallicitet". Det tager flere generationer af stjernefødsel og stjernedød at liberalt frø en galakse med tunge elementer, som derefter bliver optaget i den næste generation af stjerner og bliver byggestenene til nye planeter.

"Ung, ur -galakser havde simpelthen ikke tid nok til at blive så kemisk beriget, "sagde Sewi? o." Dværggalakser som LMC bevarede sandsynligvis den samme ungdommelige makeup på grund af deres relativt lave masser, som stærkt bremser tempoet i stjernedannelse tilbage. "

"På grund af sin lave metallicitet, LMC giver et vindue til disse tidlige, unge galakser, "bemærkede Remy Indebetouw, en astronom ved National Radio Astronomy Observatory i Charlottesville, Virginia, og medforfatter på undersøgelsen. "Stjernedannelsesundersøgelser af denne galakse giver et springbræt for at forstå stjernedannelse i det tidlige univers."

Astronomerne fokuserede deres undersøgelse på N113 Star Formation Region i LMC, som er en af ​​galaksens mest massive og gasrige områder. Tidligere observationer af dette område med NASAs Spitzer -rumteleskop og ESA's Herschel -rumobservatorium afslørede en opsigtsvækkende koncentration af unge stjerneobjekter - protostarer, der lige er begyndt at opvarme deres stjernekammerer, får dem til at lyse stærkt i infrarødt lys. Mindst en del af denne stjernedannelse skyldes en domino-lignende effekt, hvor dannelsen af ​​massive stjerner udløser dannelsen af ​​andre stjerner i samme generelle nærhed.

Sewi? O og hendes kolleger brugte ALMA til at studere flere unge stjerneobjekter i denne region for bedre at forstå deres kemi og dynamik. ALMA -dataene afslørede overraskende de telltale spektrale signaturer af dimethylether og methylformiat, molekyler, der aldrig er blevet opdaget så langt fra Jorden.

Komplekse organiske molekyler, dem med seks eller flere atomer, herunder kulstof, er nogle af de grundlæggende byggesten for molekyler, der er afgørende for livet på Jorden og - formodentlig - andre steder i universet. Selvom methanol er en relativt enkel forbindelse sammenlignet med andre organiske molekyler, det er ikke desto mindre vigtigt for dannelsen af ​​mere komplekse organiske molekyler, ligesom dem, som ALMA for nylig observerede, blandt andre.

Hvis disse komplekse molekyler let kan dannes omkring protostarer, det er sandsynligt, at de ville holde ud og blive en del af protoplanetariske diske i unge stjernesystemer. Sådanne molekyler blev sandsynligvis leveret til den primitive jord af kometer og meteoritter, hjælper med at springe livets udvikling på vores planet i gang.

Astronomerne spekulerer i, at da komplekse organiske molekyler kan dannes i kemisk primitive miljøer som LMC, det er muligt, at de kemiske rammer for livet kunne have dukket op relativt tidligt i universets historie.