Grootste molecule ooit in een planeetvormende schijf ontdekt

Onderzoekers van de Nederlandse Sterrewacht Leiden hebben voor het eerst dimethylether gedetecteerd in een planeetvormende schijf: het grootste molecuul dat tot nu toe in een schijf is geïdentificeerd.

Trefwoorden: #astronomie, #ESO, #molecule, #planeet

Lees verder

research

( Foto: ESO/L. Calçada, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/A. Pohl, van der Marel et al., Brunken et al. )

ENGINEERINGNET.BE - Dimethylether is een voorloper van grotere organische moleculen die kunnen leiden tot het ontstaan van leven. Deze stof wordt vaak gezien in stervormende wolken, maar werd nog nooit aangetroffen in een schijf, precies op de plaats waar mogelijk een nieuwe planeet wordt gevormd.

De onderzoekers hebben ook aanwijzingen gevonden voor de aanwezigheid van methylformiaat, een bouwsteen voor nog grotere organische moleculen.

De moleculen werden met behulp van het ALMA-observatorium in Noord-Chili gevonden in de planeetvormende schijf rond de jonge ster IRS 48. Deze schijf heeft een asymmetrische, cashewnoot-vormige ‘stofval’.

Dit gebied bevat grote aantallen stofkorrels van millimeterformaat die kunnen samenklonteren tot objecten van kilometerformaat, zoals kometen, planetoïden en mogelijk zelfs planeten.

Vermoed wordt dat veel complexe organische moleculen, zoals dimethylether, ontstaan in stervormingsgebieden, nog voordat daarin sterren zijn geboren. In deze koude omgevingen hechten atomen en eenvoudige moleculen, zoals koolstofmonoxide, zich aan stofkorrels, waarop ze een ijslaagje vormen en chemische reacties ondergaan, die in de vorming van complexere moleculen resulteren.

Onderzoekers hebben onlangs ontdekt dat de stofval in de schijf van IRS 48 een ijsreservoir is, waar zich stofkorrels bevinden die bedekt zijn met ijs dat rijk is aan complexe moleculen. Onder invloed van de warmte van IRS 48 sublimeert het ijs tot gas, en komen de ingevangen moleculen die van koude wolken zijn ‘geërfd’ vrij en worden ze detecteerbaar.

“Zo komen we meer te weten over de oorsprong van het leven op aarde en krijgen daardoor een beter idee van het potentieel voor leven in andere planetenstelsels”, zegt Nashanty Brunken van Sterrewacht Leiden.

Co-onderzoeker Alice Booth: “We weten nu dat deze grotere complexe moleculen beschikbaar zijn als voeding voor planeten-in-wording in de schijf. Dit was tot nu toe niet bekend, omdat deze moleculen doorgaans verscholen zitten in het ijs.”

Door hun vorming en evolutie te bestuderen, kunnen onderzoekers beter begrijpen hoe prebiotische moleculen op planeten zoals de aarde terechtkomen.

Toekomstige onderzoeken van IRS 48 met ESO’s Extremely Large Telescope, die momenteel in Chili wordt gebouwd, stellen het team in staat de chemie van de binnenste regionen van de schijf te bestuderen, waar zich aarde-achtige planeten zouden kunnen vormen.