Pressemeddelelse

Søde resultater fra ALMA

Livets byggeklodser fundet omkring ung stjerne

29. august 2012

Et hold af astronomer har ved hjælp af Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) set sukkermolekyler i gassen omkring en ung sollignende stjerne. Det er første gang, at sukker bliver fundet i rummet omkring sådan en stjerne, og opdagelsen viser, at livets byggeklodser findes det rigtige sted, på det rigtige tidspunkt, til at havne på planeter, der dannes omkring stjernen.

Astronomerne har fundet molekyler af glykolaldehyd – en simpel form for sukker [1] – i gassen omkring en ung dobbeltstjerne kaldet IRAS 16293-2422, der har en masse svarende til Solens. Glykolaldehyd er set i det interstellare rum før [2], men det er første gang, at det ses så tæt på en sollignende stjerne i en afstand, der svarer til afstanden fra Uranus til Solen i vores Solsystem. Denne opdagelse viser, at nogle af de kemiske forbindelser, der er nødvendige for livet, eksisterede i dette system, da planeter blev dannet [3].

”I skiven af gas og støv omkring denne nydannede stjerne, har vi fundet glykolaldehyd, der er en simpel form for sukker, ikke meget anderledes end det sukker vi putter i kaffen,” forklarer Jes Jørgensen (Niels Bohr Institutet, Danmark), som er hovedforfatter på artiklen. ”Dette molekyle er en af ingredienserne i dannelsen af RNA, der – ligesom DNA, som det er relateret til – er en af livets byggeklodser.”

ALMAs store følsomhed – selv ved de teknisk udfordrende korte bølgelængder, som det opererer ved – var afgørende for disse observationer, som blev foretaget med en del af anlægget under observatoriets videnskabelige testfase [4].

“Hvad der virkelig er spændende ved vores resultater er, at ALMA-observationerne viser, at sukkermolekylerne falder ind mod én af stjernerne i systemet,“ siger holdmedlem Cécile Favre (Aarhus Universitet, Danmark). ”Sukkermolekylerne er ikke kun det rigtige sted, for at kunne finde vej til en planet, men de er også på vej i den rigtige retning.”

Gas- og støvskyer, der kollapser for at danne nye stjerner, er ekstremt kolde [5] og mange gasser bliver til is på støvpartiklerne, hvor de så sætter sig sammen og danner mere komplekse molekyler. Men når en stjerne er blevet dannet i midten af en roterende sky af gas og støv, opvarmes de indre dele af skyen til omkring stuetemperatur, hvilket får de kemiske komplekse molekyler til at fordampe og danne gasser, der udsender deres karakteristiske stråling, som radiobølger, der kan kortlægges ved hjælp af kraftige radioteleskoper såsom ALMA.

IRAS 16293-2422 ligger omkring 400 lysår væk, hvilket er forholdsvis tæt på Jorden, og dermed gør det til et fremragende mål for astronomer, der studerer molekyler og kemi omkring unge stjerner. Ved at udnytte den nye generation af kraftige teleskoper såsom ALMA, har astronomer nu mulighed for at studere fine detaljer i gas- og støvskyerne, som danner planetsystemer. 

”Et stort spørgsmål er: Hvor komplekse kan disse molekyler blive, før de inkorporeres i nye planeter? Dette kunne fortælle os noget om, hvordan livet kan opstå andre steder, og ALMA-observationer vil være afgørende for at optrævle dette mysterium,” slutter Jes Jørgensen.

Arbejdet er beskrevet i en artikel, der udkommer i tidsskriftet Astrophysical Journal Letters.

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), en international astronomifacilitet, er et partnerskab mellem Europa, Nordamerika og Østasien i samarbejde med Chile. ALMA er i Europa finansieret af Europæisk Syd Observatorium (ESO), i Nordamerika af det amerikanske National Science Foundation (NSF) i samarbejde med National Research Council of Canada (NRC) og National Science Council of Taiwan (NSC). I Østasien er ALMA finansieret af National Institutes of Natural Sciences (NINS) i Japan i samarbejde med Academia Sinica (AS) i Taiwan. Konstruktionen og driften af ALMA ledes i Europa af ESO, i Nordamerika af National Radio Astronomy Observatory (NRAO), der styres af Associated Universities, Inc. (AUI), og i Østasien af National Astronomical Oberservatory of Japan (NAOJ). Joint ALMA Observatory (JAO) står for den samlede ledelse og overordnede styring af konstruktionen, ibrugtagningen og driften af ALMA.

Noter

[1] Sukker er fællesbetegnelsen for en række små kulhydrater (molekyler, der indeholder kulstof, brint og ilt, typisk med et brint/ilt-atomforhold på 2:1, som i vand). Glykolaldehyd har den kemiske formel C₂H₄O₂. Det sukker, der oftest anvendes i mad og drikkevarer, er saccharose, som er et større molekyle end glykolaldehyd, og et andet eksempel på denne gruppe af kemiske forbindelser.  

[2] Glykolaldehyd er fundet to steder i rummet hidtil – første gang mod en sky ved Mælkevejens centrum, kaldet Sgr B2, ved hjælp af National Science Foundations (NSF) 12 meter teleskope på Kitt Peak (USA) i 2000, og igen med NSFs Robert C. Byrd Green Bank Telescop (også i USA) i 2004, og i den tunge varme molekyle-kerne G31.41 0.31 ved at bruge IRAM Plateau de Bure Interferometer (Frankrig) i 2008.

[3] Nøjagtige laboratoriemålinger af de karakteristiske bølgelængder af radiobølger udsendt af glykolaldehyd var kritiske for holdets identifikation af molekylerne i rummet. Udover glykolaldehyden er IRAS 16293-2422 også kendt for at huse en række andre komplekse organiske molekyler, herunder ethylenglykol, methylformate og ethanol. 

[4] Tidlige videnskabelige observationer med en del af antennerne begyndte i 2011 (se eso1137). Både før og efter dette, har en række videnskabelige testobservationer blevet udført for at vise, at ALMA er i stand til at producere data med den krævede kvalitet, og de producerede data er gjort offentligt tilgængelige. Resultaterne som er beskrevet her, bruger nogle af disse videnskabelige testdata. Konstruktionen af ALMA vil være afsluttet i 2013, hvor 66 højpræcisions-antenner vil være i drift.

[5] Der er som regel omkring 10 grader over det absolutte nulpunkt: omkring -263 grader Celsius.

Mere information

Disse resultater præsenteres i artiklen “Detection of the simplest sugar, glycolaldehyde, in a solar-type protostar with ALMA” af Jørgensen et al., der udkommer i tidsskriftet Astrophysical Journal Letters.

Holdet består af Jes K. Jørgensen (Københavns Universitet, Danmark), Cécile Favre (Aarhus Universitet, Danmark), Suzanne E. Bisschop (Københavns Universitet, Danmark), Tyler L. Bourke (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA), Ewine F. van Dishoeck (Leiden Observatory, Holland; Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Tyskland) og Markus Schmalzl (Leiden Observatory).

I år 2012 er der 50-års jubilæum for grundlæggelsen af det Europæiske Syd Observatorium (ESO). ESO er den mest fremtrædende internationale astronomi-organisation i Europa og verdens mest produktive astronomiske observatorium. ESO har i dag følgende 15 medlemslande: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrig, Holland, Italien, Portugal, Schweiz og Storbritannien, Spanien, Sverige, Tjekkiet, Tyskland og Østrig. ESO’s aktiviteter er fokuseret på design, konstruktion og drift af jordbaserede observationsfaciliteter for at muliggøre vigtige videnskabelige opdagelser inden for astronomi. ESO spiller også en ledende rolle for at fremme og organisere samarbejdet inden for astronomisk forskning. I Chile driver ESO tre unikke observatorier i verdensklasse: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO Very Large Telescope (VLT), der er verdens mest avancerede astronomiske observatorium til observationer i synligt lys samt to kortlægningsteleskoper. VISTA arbejder i infrarødt lys og er verdens største kortlægningsteleskop, mens VLT Survey Telescope (VST) er det største teleskop, der udelukkende er bygget til at kortlægge himlen i synligt lys. ESO er den europæiske partner i et revolutionerede astronomisk teleskop kaldet ALMA, det største igangværende astronomiske projekt. ESO planlægger i øjeblikket et 40 meter optisk/nær-infrarødt teleskop kaldet European Extremely Large Telescope (E-ELT), der vil blive ”verdens største øje mod himlen”.

Links

• Videnskabelig artikel
• Mere om ALMA på ESO
• Joint ALMA Observatory

Kontakter

Jes K. Jørgensen
Niels Bohr Institute, University of Copenhagen
Copenhagen, Denmark
Tel: +45 4250 9970
E-mail: jeskj@nbi.dk

Ewine van Dishoeck
Leiden Observatory
Leiden, Netherlands
Tel: +31 71 5275814
E-mail: ewine@strw.leidenuniv.nl

Douglas Pierce-Price, Public Information Officer
ESO
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6759
E-mail: dpiercep@eso.org

Ole J. Knudsen (Pressekontakt Danmark)
ESOs formidlingsnetværk og Aarhus Space Centre, Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: +45 8715 5597
E-mail: eson-denmark@eso.org

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso1234 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.