Teleskop entdeckt exotische Chemie um jungen Stern

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Die Beobachtungen des ersten heißen Kerns, der außerhalb der Milchstraße gefunden wurde, gemeinsam mit ein4r Aufnahme der Himmelsregion im infraroten Licht. Links: Verteilung der Emission molekularer Linien eines heißen molekularen Kerns in der Großen Magellanschen Wolke, wie von ALMA beobachtet. Als Beispiel werden die Emissionen von Staub, Schwefeldioxid (SO2), Stickstoffmonoxid (NO) und Formaldehyd (H2CO) gezeigt. Rechts: Eine Infrarot-Aufnahme der umgebenden Sternentstehungsregion (basierend auf Daten des Spitzer-Weltraumteleskops der NASA).

Copyright: T. Shimonishi/Tohoku University, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Sendai (Japan) – Mit den ALMA-Teleskopen der Europäischen Südsternwarte haben japanische Astronomen erstmals einen heißen molekularen Kern außerhalb der Milchstraße entdeckt. Die heiße und dichte Ansammlung komplexer Moleküle umgeben einen noch jungen Stern und besitzt eine völlig andere molekulare Zusammensetzung als ähnliche Objekte in unserer Galaxis – ein vielversprechender Hinweis darauf, dass die Chemie in unserem Universum unterschiedlicher sein könnte als bisher angenommen – und das könnte auch Konsequenzen für die Formen außerirdischen Lebens haben.

Der neugeborene massereiche Stern mit der Bezeichnung ST11 findet sich in der Großen Magellanschen Wolke und damit in einer Zwerggalaxie in unserer unmittelbaren kosmischen Nachbarschaft.

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Die Forscher konnten in der Region um ST11 Strahlung von einer Vielzahl verschiedener molekularer Gase nachzuweisen, was ein Anzeichen dafür ist, dass es sich um vergleichsweise heißes und dichtes molekulares Gas handelt, das um den Stern konzentriert ist: „Dies war ein Hinweis auf etwas, das bislang niemals zuvor außerhalb der Milchstraße beobachtet werden konnte – ein heißer molekularer Kern“, berichtet das Team Takashi Shimonishi, Astronom an der Tohoku University und Erstautor des die Beobachtung beschreibenden aktuellen Artikels im Fachjournal „Astrophysical Journal“ (DOI: 10.3847/0004-637X/827/1/72).

In ihrer Studie zeigen die Astronomen, dass dieser neuentdeckte Kern in der Großen Magellanschen Wolke im Vergleich zu ähnlichen Objekten, die in der Milchstraße gefunden wurden, eine ganz andere Zusammensetzung hat: „Die bedeutendsten chemischen Spuren in diesem Kern beinhalten bekannte Moleküle wie Schwefeldioxid, Stickstoffmonoxid und Formaldehyd – neben dem allgegenwärtigen Staub. Mehrere organische Verbindungen, einschließlich Methanol (das einfachste Alkohol-Molekül), kamen in dem neu entdeckten molekularen Kern jedoch außergewöhnlich selten vor. Im Gegensatz dazu konnte bei Kernen in der Milchstraße eine Vielzahl komplexer organischer Moleküle beobachtet werden, einschließlich Methanol und Ethanol.“

Für das Team um Shimonishi bedeutet das, dass die molekulare Zusammensetzung der Materie, aus denen Sterne und Planeten entstehen, sich deutlicher unterscheidet, als bislang angenommen.

Die Große Magellansche Wolke besitzt geringe Vorkommen an Elementen jenseits von Wasserstoff oder Helium. Die Wissenschaftler vermuten, dass diese so unterschiedliche galaktische Umgebung den Entstehungsprozess der Moleküle beeinflusst hat, der um den neugeborenen Stern ST11 stattfindet: „Das könnte für die Unterschiede in den chemischen Zusammensetzungen verantwortlich sein, die beobachtet wurden.“

Es sei noch unklar, ob die großen, komplexen Moleküle, die in der Milchstraße zu finden sind, auch in anderen Galaxien in heißen molekularen Kernen vorkommen. Komplexe organische Moleküle sind für die Forscher von besonderem Interesse, da manche mit präbiotischen Molekülen verwandt sind, die sich im Weltraum gebildet haben. „Dieses neu entdeckte Objekt in einem unserer nächstgelegenen galaktischen Nachbarn ist für Astronomen prädestiniert, um dieses Frage zu klären. Dabei kommt auch noch eine andere Frage auf: Wie beeinflusst die chemische Vielfalt von Galaxien die Entwicklung extragalaktischen Lebens?“

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