Mit dem James-Webb-Weltraumteleskop wurden komplexe organische Moleküle, darunter Methanol und Ethanol, außerhalb der Milchstraße entdeckt.
In einer für die Astronomie erstaunlichen Premiere haben Forscher mit dem James Webb Space Telescope (JWST) komplexe organische Moleküle – oft als „Samen des Lebens“ bezeichnet – außerhalb unserer Galaxie entdeckt.
Das JWST wurde 2021 durch eine Zusammenarbeit zwischen der NASA, der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der Canadian Space Agency (CSA) gestartet und ist das größte, leistungsstärkste und fortschrittlichste Teleskop, das jemals ins All geschickt wurde.
Die Entdeckung wurde im gefrorenen Eis gemacht, das einen jungen Stern namens ST6 in einer fernen Galaxie umgibt. Diese Moleküle, zu denen bekannte Verbindungen wie Alkohole und der Hauptbestandteil von Essig (Essigsäure) gehören, sind die Bausteine des Lebens auf der Erde.
Was diesen Befund besonders bemerkenswert macht, ist, dass die betreffende Galaxie weitaus weniger schwere Elemente enthält als die Milchstraße und intensiver ultravioletter Strahlung ausgesetzt ist, was eine raue Umgebung schafft, in der solche Moleküle normalerweise ums Überleben kämpfen würden.
Wie die Entdeckung gemacht wurde
Das Forschungsteam unter der Leitung der Wissenschaftlerin Marta Sewilo von der University of Maryland nutzte das leistungsstarke Mittelinfrarotinstrument (MIRI) des JWST, um in die Große Magellansche Wolke zu blicken – den nächsten Nachbarn unserer Galaxie, etwa 160.000 Lichtjahre entfernt.
Sie konzentrierten sich auf eine massive Staub- und Eiswolke, in der sich neue Sterne bilden, und entdeckten spektrale Signaturen mehrerer komplexer organischer Moleküle, auch COMs genannt.
Zu den identifizierten Molekülen gehörten Methanol, Ethanol, Methylformiat, Acetaldehyd und Essigsäure.
Den Forschern zufolge ist dies der erste bestätigte Nachweis von Ethanol, Methylformiat und Acetaldehyd im Eis außerhalb der Milchstraße, während Essigsäure noch nie zuvor „schlüssig“ im Weltraum beobachtet worden war.
Das Team fand auch spektrale Merkmale, die einem anderen Eis-COM ähneln – Glykolaldehyd, einem mit Zucker verwandten Molekül und Vorläufer komplexerer Biomoleküle, wie etwa Komponenten der RNA.
Warum es wichtig ist
Die Entdeckung ist bedeutsam, weil sie beweist, dass sich COMs in extremen interstellaren Umgebungen bilden können.
Co-Autor Will Rocha von der Universität Leiden in den Niederlanden sagte, dass sich COMs auf interstellaren Staubkörnern sowohl in Eis als auch in Gas bilden können. Einmal gebildet, können Eis-COMs in das umgebende Gas freigesetzt werden, und diese Reaktionen sind wahrscheinlich die Hauptmethode für die Entstehung solcher Moleküle im Weltraum.
„Unser Nachweis von COMs im Eis unterstützt diese Ergebnisse“, sagte Rocha in einer Erklärung.
„Der Nachweis eisiger COMs in der Großen Magellanschen Wolke liefert Beweise dafür, dass diese Reaktionen sie in einer viel raueren Umgebung als in der Sonnenumgebung effektiv erzeugen können.“
Sewilo fügte hinzu, dass die Untersuchung von COMs in der Großen Magellanschen Wolke besonders wertvoll sei, da ihre geringe Metallizität – weniger schwere Elemente wie Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff – Galaxien im frühen Universum ähnelt: „Die rauen Bedingungen sagen uns mehr darüber, wie komplexe organische Chemie in diesen primitiven Umgebungen ablaufen kann, in denen viel weniger schwere Elemente wie Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff für chemische Reaktionen zur Verfügung stehen.“
Obwohl dies nicht bestätigt, dass es anderswo Leben gibt, deuten die Ergebnisse darauf hin, dass die Bausteine des Lebens die Entstehung von Planetensystemen überleben und möglicherweise frühe Planeten hervorbringen könnten.
Sewilo hofft, die Forschung auf weitere Protosterne sowohl in der Großen als auch in der Kleinen Magellanschen Wolke auszuweiten, um besser zu verstehen, wie komplexe Chemie im Universum entsteht.
