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ALMA

Lebensbausteine um sonnenähnliche Sterne



Mithilfe des Radioteleskopverbunds ALMA haben Astronomen jetzt Methylisocyanat um ganz junge sonnenähnliche Sterne nachweisen können. Es ist das erste Mal, dass dieses Molekül bei einem Protostern gefunden wurde, der unserer Sonne in ihrer Frühphase gleicht. Methylisocyanat gilt als ein Baustein für die Entwicklung von Leben.





Mithilfe von ALMA wurde im Mehrfachsternsystem IRAS 16293-2422 das Molekül Methylisocyanat nachgewiesen. [ Mithilfe von ALMA wurde im Mehrfachsternsystem IRAS 16293-2422 das Molekül Methylisocyanat nachgewiesen. [ Großansicht

Die Entdeckung gelang zwei Astronomenteams mithilfe des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), eines Radioteleskopverbunds in der chilenischen Atacamawüste. Die Forscher beobachteten das Mehrfachsternsystem IRAS 16293-2422, das sich etwa 400 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Schlangenträger befindet. Die sehr jungen Sterne gehören zum Sternentstehungsgebiet Rho Ophiuchi. Vor einigen Jahren waren um dieses Mehrfachsystem bereits einfache Zuckermoleküle nachgewiesen worden.

"Dieses Sternsystem liefert immer wieder Neues! Nach der Entdeckung von Zuckern, haben wir jetzt Methylisocyanat gefunden. Diese Art organischer Moleküle ist an der Synthese von Peptiden und Aminosäuren beteiligt, die als Proteine die biologische Basis für Leben bilden, wie wir es kennen", so Niels Ligterink vom Sackler Laboratory for Astrophysics der Sterrewacht Leiden in den Niederlanden und Audrey Coutens vom englischen University College London.

Mit ALMA ist es den Teams gelungen, die Moleküle bei verschiedenen charakteristischen Wellenlängen im Radiospektrum zu beobachten - und zwar in den inneren Regionen des Kokons aus Gas und Staub, der die Sterne in der frühsten Phase ihrer Entwicklung umgibt. Sie konnten die charakteristische Signatur von Methylisocyanat eindeutig identifizieren und führten anschließend Modellrechnungen und Laborexperimente durch, um den Ursprung dieses Moleküls besser zu verstehen.

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Der Blick auf gerade entstehende Sternsysteme wie IRAS 16293-2422 ist für Astronomen deshalb so interessant, weil sich auch die Erde und die anderen Planeten des Sonnensystems vor rund 4,5 Milliarden Jahren einmal aus dem Material gebildet haben, das von der Entstehung der Sonne übrig geblieben ist. Schaut man sich also sonnenähnliche Protosterne an, kann man auch etwas über die Vorgänge bei der Entstehung unserer Heimat im All lernen und vielleicht auch darüber, wie und warum sich Leben auf der Erde entwickelt hat.

"Über das Ergebnis sind wir besonders erfreut, da diese Protosterne der Sonne zu Beginn ihres Lebens sehr ähnlich sind und dieselben Bedingungen aufweisen, die für die Entstehung erdgroßer Planeten förderlich sind", so Rafael Martín-Doménech vom Centro de Astrobiología in Madrid und Víctor M. Rivilla vom italienischen INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri. "Die Entdeckung präbiotischer Moleküle im Rahmen dieser Untersuchung könnte bedeuten, dass wir ein weiteres Puzzlestück in der Frage gefunden haben, wie das Leben auf unseren Planeten kam."

Eine wichtige Rolle haben dabei auch die Laborexperimente gespielt: "Abgesehen von der Entdeckung von Molekülen wollen wir auch verstehen, wie sie entstanden sind", unterstreicht Ligterink. "Unsere Laborexperimente zeigen, dass sich Methylisocyanat auf Eispartikeln unter sehr kalten Bedingungen, die ähnlich denen im interstellaren Raum sind, bilden kann. Das bedeutet, dass diese Moleküle – und damit auch die Basis für Peptidbindungen – tatsächlich mit großer Wahrscheinlichkeit in der Nähe der meisten neuentstandenen sonnenähnlichen Sterne zu finden sind."

Über ihre Entdeckung und die damit zusammenhängenden Untersuchungen berichten die Astronomen in zwei Fachartikeln, die in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society erschienen sind.