Leidse astronomen onthullen donkere kant van pre-stellaire ijschemie

Een internationaal team heeft met behulp van de Webb-telescoop diverse moleculen in ijsvorm aangetoond op de donkerste en koudste plekken van een grote stervormingswolk.

Trefwoorden: #ESA, #ruimte

Lees verder

research

( Foto: ESA/Webb/McClure et al. )

ENGINEERINGNET.BE - Met het onderzoek toont het team aan dat ingrediënten voor vorming van suikers en aminozuren ruim voorhanden zijn, zelfs op de donkerste en koudste plekken in een grote interstellaire wolk.

De astronomen vonden ijs van water, koolmonoxide, kooldioxide, methaan, cyanaat, carbonylsuflide en methanol. Ook zien ze signalen die kunnen duiden op de aanwezigheid van grotere bevroren organische moleculen.

De wolk in kwestie bevindt zich in Chamaeleon I, een stervormingsgebied op zo'n 500 lichtjaar van de aarde in de buurt van het zuidelijke sterrenbeeld Kameleon. In het gebied worden honderden jonge sterren gevormd. Dit gaat gepaard met chemische reacties waarbij op ijzige stofdeeltjes steeds complexere moleculen ontstaan. Bij deze reacties speelt ultraviolet licht normaal gesproken een belangrijke rol. Als er echter veel gas en stof is, kan dit licht niet doordringen.

Met de Webb-telescoop is het de onderzoekers gelukt om naar zeer donkere gebieden in de wolk te kijken. Daar duurt het nog miljoenen jaren voordat zich sterren vormen. "Het blijkt dat er veel en ook veel verschillende soorten ijsdeeltjes voorhanden zijn," zegt Melissa McClure, leider van het ICE AGE-team.

"Dankzij de waarnemingen krijgen we meer inzicht in hoe op dergelijke plekken eenvoudige en complexe moleculen ontstaan die bouwstenen zijn voor leven. We weten uit laboratoriumwerk op aarde dat op plekken waar geen uv-licht kan komen, vrije atomen een belangrijke rol spelen in de ijschemie."

Het interstellaire ijs verraadt zijn aanwezigheid dankzij het infrarode licht van sterren die zich achter de wolk bevinden en dat door de Webb-telescoop nog net kan worden waargenomen. De bevroren moleculen in de wolk absorberen unieke kleuren van dit sterlicht.

Sterrenkundigen noemen dat een absorptiespectrum, een soort moleculaire vingerafdruk. Die spectra uit de ruimte kunnen vergeleken worden met spectra gemeten in speciale laboratoriumopstellingen die beschikbaar zijn via een database van de Sterrewacht Leiden.

In de toekomst hopen de onderzoekers nog meer moleculen in de donkere koude wolk aan te kunnen tonen. De onderzoekers hebben nu twee plekken in de wolk onderzocht. Er komen er nog tientallen meer aan.

Ze gaan in de wolk systematisch de verschillende fases van ster- en planeetvorming onderzoeken: van donkere wolk tot protoplanetair systeem. Vooral de verschillen tussen de opeenvolgende stadia zijn belangrijk om de evolutie van het ijs te volgen.

Het onderzoek was mogelijk dankzij MIRI, een van de vier instrumenten aan boord van de Webb-telescoop. Dit instrument is in Nederland ontworpen en gebouwd. MIRI kan precies de kleuren infraroodlicht opvangen die door ijs worden geabsorbeerd.