Voor het eerst dimethylether gevonden in een protoplanetaire schijf
Astronomen hebben met behulp van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) dimethylether (CH3OCH3), stikstofoxide (NO) en methylformiaat (CH3OCHO) gevonden in een planeetvormende schijf rond de jonge ster IRS 48. Met negen atomen is dimethylether het grootste molecuul dat tot nu toe in een dergelijke schijf is aangetroffen.
IRS 48 is een ster van spectraalklasse A0 die ongeveer 445 lichtjaar van ons is verwijderd in de richting van het sterrenbeeld Ophiuchus – Slangendrager.
De ster is ook bekend als Oph-IRS 48, IRAS 16245-2423, 2MASS J16273718-2430350, EPIC 203896277 of TIC 175743679. De ster heeft een asymmetriche cashewnootachtige structuur in zijn protoplanetaire schijf en wordt daarom intensief bestudeerd.
In dit gebied, dat mogelijk is ontstaan als resultaat van een nieuw gevormde planeet of een kleine begeleidende ster die zich tussen de ster en het stof bevindt, bevat een grote hoeveelheid millimeter grote stofkorrels die uiteindelijk kunnen samenklonteren tot kilometergrote objecten zoals kometen, asteroïden en potentieel zelfs planeten.
Astronomen hebben recent ontdekt dat die zogenaamde “stofval” in de schijf van IRS 48 ook een ijsreservoir is met daarin stofkorrels die bedekt zijn met ijs dat rijk is aan complexe moleculen.
In het nieuwe onderzoek troffen ze het signaal van dimethylether aan. Dit is een organisch molecuul dat algemeen voorkomt in stervormingswolken.
 |
 |
Terwijl de opwarming van IRS 48 het ijs sublimeert in gas worden de gevangen moleculen die zijn geërfd van de koude wolken bevrijd en worden ze detecteerbaar.
Volgens de onderzoekers kunnen ze van deze resultaten meer leren over de oorsprong van het leven op onze planeet en daardoor een beter idee krijgen van het potentieel voor leven in andere planetaire systemen.
De onderzoekers deden ook een voorlopige detectie van methylformiaat, een complex molecuul dat vergelijkbaar is met dimethylether en dat ook een bouwsteen is voor nog grotere organische moleculen.
Volgens de onderzoekers is het spannend om eindelijk deze grotere moleculen in protoplanetaire schijven te detecteren. Een tijdlang werd gedacht dat dit misschien niet mogelijk zou zijn ze te kunnen waarnemen. Wat het nog spannender maakt is nu te weten dat deze grotere complexe moleculen beschikbaar zijn om planeten die in de schijf ontstaan, te voeden.
Dit was niet eerder bekend want in de meeste systemen zijn deze moleculen verborgen in het ijs.
De ontdekking van dimethylether suggereert dat veel andere complexe moleculen die algemeen in stervormingsgebieden worden aangetroffen ook voorkomen in het ijs in protoplanetaire schijven.
Deze moleculen zijn de voorlopers van prebiotische moleculen zoals aminozuren en suikers en dat zijn weer enkele van de basis bouwstenen van leven.
Door hun ontstaan en evolutie te bestuderen kunnen astronomen derhalve beter leren begrijpen hoe die prebiotische moleculen op planeten, waaronder ook de onze, terechtkomen.
De onderzoekers zeggen blij te zijn dat ze nu de hele reis van deze complexe moleculen kunnen volgen van de worden waaruit sterren ontstaat tot protoplanetaire schijven. Ze hopen met meer waarnemingen een stap dichterbij het begrijpen van de herkomst van prebiotische moleculen in ons eigen zonnestelsel te kunnen komen.
Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Astronomy & Astrophysics.
Artikel: Nashanty G.C. Brunken et al. 2022. A major asymmetric ice trap in a planet-forming disk. III. First detection of dimethyl ether. A&A 659, A29; doi: 10.1051/0004-6361/202142981
Eerste publicatie: 12 maart 2022
Bron: Sci-News & ESO