Planeetvormende schijven rond sterren kunnen voorgeladen worden met ingrediënten voor het leven

De chemie die tot leven leidt, kan al beginnen voordat sterren zelfs maar zijn geboren.

In de planeetvormende schijf van gas en stof rond een jonge ster, astronomen hebben methanol gedetecteerd. De schijf is te warm om de methanol daar te hebben gevormd, dus dit complexe organische molecuul is waarschijnlijk ontstaan ​​in de interstellaire wolk die instortte om de ster en zijn schijf te vormen, rapporteren onderzoekers online op 10 mei in Natuur astronomie. Deze bevinding biedt bewijs dat ten minste wat organisch materiaal uit de interstellaire ruimte de schijven rond pasgeboren sterren kan bezaaien om potentiële ingrediënten voor leven op nieuwe planeten te leveren.

“Dat is best spannend, want het betekent dat in principe alle planeten die rond een ster worden gevormd dit materiaal zouden kunnen hebben”, zegt Viviana Guzmán, een astrochemicus aan de Pauselijke Katholieke Universiteit van Chili in Santiago, die niet bij het werk betrokken was.

Complexe organische moleculen zijn waargenomen in interstellaire gas- en stofwolken (SN: 22/03/21), evenals in planeetvormende schijven rond jonge sterren (SN: 18-2-08). Maar astronomen wisten niet of organisch materiaal uit de interstellaire ruimte de vorming van een protoplanetaire schijf zou kunnen overleven, of dat de organische chemie van nul moest beginnen rond nieuwe sterren.

“Wanneer je een ster en zijn schijf vormt, is dat geen gemakkelijk, luchtig proces”, zegt Alice Booth, een astronoom aan de Universiteit Leiden in Nederland. Straling van de nieuwe ster en schokgolven in het imploderende materiaal, zegt ze, “zouden veel van de moleculen kunnen vernietigen die oorspronkelijk in je oorspronkelijke wolk zaten.”

Met behulp van de ALMA-radiotelescooparray in Chili observeerden Booth en collega’s de schijf rond een heldere, jonge ster genaamd HD 100546, op ongeveer 360 lichtjaar afstand. Daar ontdekte het team methanol, waarvan wordt gedacht dat het een bouwsteen is voor de moleculen van het leven, zoals aminozuren en eiwitten.

Methanol kan niet zijn ontstaan ​​in de schijf, omdat dit molecuul ontstaat wanneer waterstof interageert met koolmonoxide-ijs, dat bevriest onder temperaturen van ongeveer –253 ° Celsius. De schijf rond HD 100546 is veel warmer dan dat, verwarmd door een ster waarvan het oppervlak ongeveer 9.700 ° C is – zo’n 4.000 graden heter dan de zon. De schijf moet dus zijn methanol hebben geërfd van de interstellaire wolk die zijn centrale ster smeedde, concluderen de onderzoekers.

“Dit is het eerste bewijs dat we de echt interessante chemie al vroeg zien [in star formation] overleeft eigenlijk de opname in de planeetvormende schijf ”, zegt Karin Öberg, een astrochemicus aan de Harvard University die niet bij het werk betrokken was. Astronomen moeten vervolgens de schijven rond andere jonge sterren doorzoeken op methanol of andere organische moleculen, zegt ze, om te ‘onderzoeken of dit een eenmalige gebeurtenis is, of dat we veilig kunnen aannemen dat planeetvormende schijven altijd erven. dit soort moleculen. “