Väteperoxid upptäckt i rymden

Ett internationellt team av astronomer gjorde upptäckten med teleskopet APEX (Atacama Pathfinder Experiment) som ligger 5000 meter över havet på Chajnantorplatån i de chilenska Anderna. De observerade ett område i vår galax som ligger nära stjärnan Rho i stjärnbilden Ormbäraren (Rho Ophiuchi), cirka 400 ljusår bort. Området innehåller mycket kalla (kring 250 minusgrader) och täta moln av gas och kosmisk stoft där nya stjärnor håller på att födas. Molnen består till största del av vätgas, men innehåller spår av andra ämnen som gör dem till ett hett byte för astronomer som jagar molekyler i rymden. Teleskop som APEX, som observerar ljus med våglängd kring en millimeter, är väl lämpade för att kunna registrera signaler från dessa molekyler.

Teamet har nu kunnat upptäcka ljus med väteperoxidens karaktäristiska fingeravtryck och som avges av just molnen kring Rho Ophiuchi.

Per Bergman, astronom vid Onsala rymdobservatorium och Chalmers tekniska högskola, är huvudförfattare till artikeln som publicerats i tidskriften Astronomy & Astrophysics.

— Det var riktigt spännande att upptäcka väteperoxidens fingeravtryck med APEX. Från experiment i laboratorier visste vi vid vilka våglängder vi skulle leta, men det går bara en väteperoxidmolekyl på tio miljarder vätemolekyler i molnet. Därför behövdes mycket omsorgsfulla observationer för att lyckas, förklarar han.

Väteperoxid (H₂O₂) är en mycket viktig molekyl både för astronomer och kemister. Bildandet av den är tätt sammanbundet med två andra välkända och livsviktiga molekyler, syre och vatten. Eftersom mycket av det vatten som finns på vår planet tros ha bildats i rymden så är forskarna angelägna om att förstå hur det bildas [1].

Man tror att väteperoxid bildas i rymden på ytan av kosmiska stoftkorn — mycket små partiklar som liknar sandkorn eller aska — när väte (H) slås ihop med en syremolekyl (O₂). En reaktion till mellan väteperoxiden och mer väte är ett sätt att bilda vatten (H₂O). Den här nya detektionen av väteperoxid kommer därför hjälpa astronomerna att förstå hur vatten bildas i universum bättre.

Bérengère Parise är chef för Emmy Noether-forskningsgruppen för stjärnbildning och astrokemi vid Max-Planckinstitutet för radioastronomi i Tyskland och är medförfattare till artikeln.

— Vi förstår fortfarande inte hur några av de viktigaste molekylerna på jorden bildas i rymden. Vår upptäckt av våteperoxid med APEX verkar berätta för oss att kosmiskt stoft är den saknade ingrediensen i processen, säger hon.

För att kunna reda ut just hur de här molekylernas ursprung är sammanflätade krävs det mer observationer av Rho Ophiuchi och andra stjärnbildande moln med framtida teleskop såsom ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). Men även hjälp från kemister i laboratorier på jorden kommer att behövas..

APEX är ett samarbetsprojekt mellan Max-Planckinstitutet för radioastronomi (MPIfR), Onsala rymdobservatorium (OSO) och ESO. Teleskopet drivs av ESO.

Forskningsresultaten publiceras i tidskriften Astronomy & Astrophysics.

Forskarteamet består av P. Bergman (Onsala rymdobservatorium, Chalmers tekniska högskola, Onsala, Sverige), B. Parise (Max-Planck-institutet för radioastronomi, Bonn, Tyskland), R. Liseau (Chalmers tekniska högskola, Onsala, Sverige), B. Larsson (Stockholms universitet, Sverige), H. Olofsson (Onsala rymdobservatorium, Chalmers tekniska högskola), K. M. Menten (Max-Planck-institutet för radioastronomi) and R. Güsten (Max-Planck-institutet för radioastronomi,).

ESO, Europeiska sydobservatoriet, är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 15 länder: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Nederländerna, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. ESO:s ambitiösa verksamhet rör design, konstruktion och drift av avancerade markbaserade forskningsanläggningar som gör det möjligt för astronomer att göra banbrytande vetenskapliga upptäckter. ESO spelar dessutom en ledande roll i att främja och organisera samarbeten inom astronomisk forskning. ESO driver tre unika observationsplatser i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope, världens mest avancerade observatorium för synligt ljus, och två kartläggningsteleskop: VISTA, som observerar infrarött ljus och är världens största kartläggningsteleskop, samt VST, det största teleskopet som konstruerats för att kartlägga himlavalvet i synligt ljus. ESO bidrar dessutom till ALMA, ett revolutionerande astronomiskt teleskop och världens hittills största astronomiska projekt. ESO planerar för närvarande bygget av ett europeiskt extremt stort teleskop i 40-metersklass för synligt och infrarött ljus, E-ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.