eso1732is — Fréttatilkynning

ALMA og Rosetta finna Freon-40 í geimnum

Dregur úr vonum um að sameindin gæti verið lífvísir

2. október 2017

Mælingar Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) og Rosetta geimfars ESA hafa leitt í ljós lífræna halógeninn Freon-40 á gasformi í kringum nýfædda stjörnu og halastjörnu. Lífrænir halógenar myndast við lífræn ferli á Jörðinni en þetta er í fyrsta sinn sem slíkt efni finnst í geimnum. Uppgötvunin bendir til þess að lífrænir halógenar séu ekki jafn góðir lífvísar og vonir stóðu til um en þeir gætu hafa verið talsverður hluti af því efni sem reikistjörnurnar mynduðust úr. Niðurstöðurnar, sem birtast í tímaritinu Nature Astronomy, undirstrika hversu erfitt er að finna sameindir sem gætu bent til lífs utan Jarðar.

Hópur stjörnufræðinga sem notaði gögn frá ALMA í Chile og ROSINA mælitæki Rosetta geimfars ESA hefur fundið merki um efnasambandið Freon-40 (CH3Cl), einnig þekkt sem metýl-klóríð og klórómetan, í kringum ungu stjörnuna IRAS 16293-2422 [1], sem er í um 400 ljósára fjarlægð frá Jörðinni, og halastjörnuna 67P/Churyumov-Gerasimenko (67P/C-G) í sólkerfinu okkar. Mælingar ALMA er þær fyrstu sem leitt hafa ljós lífrænan halógena í geimnum [2].

Lífrænir halógenar samanstanda af halógenum, eins og metani og flúori, bundna saman við kolefni og stundum önnur frumefni. Á Jörðinni verða þessi efnasambönd til við lífræn ferli — í lífverum frá manneskjum til sveppa — sem og í iðnaði eins og framleiðslu litarefna og lyfja [3].

Líta má á uppgötvunina á einu þessara efna, Freon-40, á svæðum sem sannarlega eru undanfarar uppruna lífsins, sem vonbrigði því eldri rannsóknir bentu til þess að sameindir sem þessar gætu verið lífvísar.

„Það kom okkur á óvart að finna lífræna halógeninn Freon-40 nálægt þessari ungu stjörnu sem líkist sólinni,“ sagði Edith Fayolle hjá Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics í Cambridge í Massachusetts í Bandaríkjunum, aðalhöfundur greinarinnar um rannsóknina. „Spár okkar gerðu einfaldlega ekki ráð fyrir því að það gæti myndast svo það kom okkur á óvart að finna efnið í svo miklu magni. Nú er ljóst að þessar sameindir geta myndast auðveldlega á stjörnumyndunarsvæðum en það veitir okkur innsýn í efnafræðilega þróun sólkerfa, þar á meðal okkar.“

Rannsóknir á fjarreikistjörnum hafa færst frá leitinni eingöngu — meira en 3000 hafa fjarreikistjörnur hafa fundist til þessa — yfir í leit að lífvísum á fjarlægum plánetum. Þetta er mikilvægt skref í að finna út hvaða sameindir gætu bent til lífs en að finna áreiðanlega lífvísa er erfitt.

„Uppgötvun ALMA á lífrænum halógenum í milligeimsefninu segir okkur líka sitthvað um upphafsaðstæður lífrænnar efnafræði á reikistjörnum. Slík efnafræði er mikilvægur þáttur í uppruna lífs,“ sagði Karin Öberg, meðhöfundur greinarinnar. „Uppgötvun okkar bendir til þess að lífrænir halógenar séu líklegri til að vera hluti af „frumsúpunni“ svonefndu, bæði á hinni ungu Jörð og á öðrum bergreikistjörnum.“

Þetta bendir til þess að stjörnufræðingar hafi haft á röngu að standa. Í stað þess að vera lífvísar gætu lífrænir halógenar verið mikilvægur partur af uppruna lífsins, sem enn er mjög lítið vitað um.

Jes Jørgensen, meðhöfundur greinarinnar, við Niels Bohr stofnunina í Kaupmannahafnarháskóla bætti við: „NIðurstöðurnar sýna getu ALMA til þess að finna stjörnulíffræðilega áhugaverðar sameindir í kringum ungar stjörnur þegar plánetur gætu verið að myndast. Með ALMA höfum við fundið einfaldar sykrur og undanfara amínósýra í við mismunandi stjörnur. Uppgötvunin á Freon-40 við halastjörnuna 67P/C-G styrkir ennfremur tengslin milli forlífrænnar efnafræði fjarlægra frumstjarna og sólkerfisins okkar.“

Stjörnufræðingarnir báru líka saman hlutfallslegt magn Freon-40 sem innihalda mismunandi kolefnasamsætur í ungum sólkerfum við halastjörnuna og fundu svipað magn. Þetta styður þá hugmynd að ung sólkerfi geti erft efnasamsetningu skýsins sem móðurstjarnan myndaðist úr og opnar þann möguleika að lífrænir halógenar gætu borist til reikistjarna á mótunardögum ungra sólkerfa, til dæmis með árekstrum halastjarna.

„Niðurstöður okkar sýna að við eigum enn margt eftir ólært um myndun lífrænna halógena. Frekari leit að lífrænum halógenum umhverfis aðrar frumstjörnur og halastjörnur gæti hjálpað okkur að finna svörin,“ sagði Fayolle að lokum.

Skýringar

[1] Frumstjarnan er í tvístirnakerfi í sameindaskýinu Ró í Naðurvalda sem er fyrirtaks viðfangsefni ALMA.

[2] Gögnin sem notuð voru komu úr ALMA Protostellar Interferometric Line Survey (PILS). Markmið verkefnisins er að kortleggja efnin í kringum IRAS 16293-2422 með því að láta ALMA taka myndir af svæðum í skýinu á stærð við sólkerfið okkar á mörgum mismunandi bylgjulengdum.

[3] Freon var lengi vel notað sem kæliefni í kæliskápa en var bannað þar sem það hafði skaðleg áhrif á ósonlag Jarðar.

Frekari upplýsingar

Rannsóknin er kynnt í greininni „Protostellar and Cometary Detections of Organohalogens“ eftir E. Fayolle o.fl. sem birtist í Nature Astronomy 2. október 2017.

Í rannsóknarteyminu eru Edith C. Fayolle (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Bandaríkjunum), Karin I. Öberg (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Bandaríkjunum),  Jes K. Jørgensen (University of Copenhagen, Danmörku), Kathrin Altwegg (University of Bern, Sviss), Hannah Calcutt (University of Copenhagen, Danmörku), Holger S. P. Müller (Universität zu Köln, Þýskalandi), Martin Rubin (University of Bern, Sviss), Matthijs H. D. van der Wiel (The Netherlands Institute for Radio Astronomy, Hollandi), Per Bjerkeli (Onsala Space Observatory, Svíþjóð), Tyler L. Bourke (Jodrell Bank Observatory, Bretlandi), Audrey Coutens (University College London, Bretlandi), Ewine F. van Dishoeck (Leiden University, Hollandi; Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Þýskalandi), Maria N. Drozdovskaya (University of Bern, Sviss), Robin T. Garrod (University of Virginia, Bandaríkjunum), Niels F. W. Ligterink (Leiden University, Hollandi), Magnus V. Persson (Onsala Space Observatory, Svíþjóð), Susanne F. Wampfler (University of Bern, Sviss) og ROSINA teymið.

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), alþjóðleg stjörnustöð, er samstarfsverkefni ESO, National Science Foundation (NSF) í Bandaríkjunum og National Institutes of Natural Sciences (NINS) í Japan, í samvinnu við Chile. ALMA er fjármögnuð af ESO fyrir hönd aðildarríkja þess, af NSF í samstarfi við National Research Council of Canada (NRC) og National Science Council of Taiwan (NSC) og NINS í samvinnu við Academia Sinica (AS) í Taívan og Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI).

ESO sér um smíði og rekstur ALMA fyrir hönd aðildarríkjanna en National Radio Astronomy Observatory (NRAO), sem lýtur stjórn Associated Universities, Inc. (AUI), fyrir hönd Norður Ameríku og National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) fyrir hönd austur Asíu. Samþætt stjórnun á smíði, prófun og rekstri ALMA er í umsjá Joint ALMA Observatory (JAO).

ESO er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og lang öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 16 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Póllands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands, auk gestaþjóðarinnar Chile. ESO heldur úti metnaðarfullum verkefnum sem miða að hönnun, smíði og starfsemi öflugra stjörnustöðva á jörðinni sem gera stjörnufræðingum kleift að gera mikilvægar uppgötvanir. ESO leikur líka lykilhlutverk í að efla og skipuleggja samstarf í stjarnvísindarannsóknum. ESO starfrækir þrjár stjörnuathugunarstöðvar í heimsflokki: La Silla, Paranal og Chajnantor. Á Paranalfjalli starfrækir ESO Very Large Telescope, fullkomnustu stjörnusjónauka heims sem notaðir eru til athugana á sýnilegu ljósi og tvo kortlagningarsjónauka. VISTA er stærsti kortlagningarsjónauki veraldar fyrir innrautt ljós og VLT Survey Telescope er stærsti sjónauki heims sem eingöngu er ætlað að kortleggja himinn í sýnilegu ljósi. ESO er stór þátttakandi í ALMA, stærsta stjarnvísindaverkefni heims. Á Cerro Armazones, skammt frá Paranal, er ESO að smíða 39 metra risasjónauka, Extremely Large Telescope eða ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.

Tenglar

Tengiliðir

Sævar Helgi Bragason
Stjörnufræðivefurinn
Ísland
Farsími: 8961984
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

Edith Fayolle
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
Cambridge, Massachusetts, USA
Tölvupóstur: efayolle@cfa.harvard.edu

Jes K. Jørgensen
Niels Bohr Institute, University of Copenhagen
Copenhagen, Denmark
Sími: +45 4250 9970
Tölvupóstur: jeskj@nbi.dk

Ewine van Dishoeck
Leiden Observatory
Leiden, Netherlands
Sími: +31 71 5275814
Tölvupóstur: ewine@strw.leidenuniv.nl

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Sími: +49 89 3200 6655
Farsími: +49 151 1537 3591
Tölvupóstur: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1732.

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso1732is
Nafn:67P/Churyumov-Gerasimenko, IRAS 16293-2422
Tegund:Solar System : Interplanetary Body : Comet
Milky Way : Star
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2017NatAs...1..703F

Myndir

ALMA and Rosetta Detect Freon-40 in Space
ALMA and Rosetta Detect Freon-40 in Space
texti aðeins á ensku
ROSINA on Rosetta finds Freon-40 at Comet 67P/Churyumov–Gerasimenko
ROSINA on Rosetta finds Freon-40 at Comet 67P/Churyumov–Gerasimenko
texti aðeins á ensku
IRAS 16293-2422 í stjörnumerkinu Naðurvalda
IRAS 16293-2422 í stjörnumerkinu Naðurvalda
The Rho Ophiuchi star formation region in the constellation of Ophiuchus
The Rho Ophiuchi star formation region in the constellation of Ophiuchus
texti aðeins á ensku
ALMA and Rosetta Detect Freon-40 in Space
ALMA and Rosetta Detect Freon-40 in Space
texti aðeins á ensku

Myndskeið

ESOcast 131 Light: ALMA and Rosetta detect Freon-40 in Space (4K UHD)
ESOcast 131 Light: ALMA and Rosetta detect Freon-40 in Space (4K UHD)
texti aðeins á ensku
Zooming in on the Rho Ophiuchi star formation region
Zooming in on the Rho Ophiuchi star formation region
texti aðeins á ensku

Sjá einnig