eso1732nb — Pressemelding

ALMA og Rosetta oppdager freon-40 i rommet

Knuser håpet om at molekylet kan være en markør for liv

2. oktober 2017

Observasjoner gjort med Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) og ESAs Rosetta-sonde, har avslørt tilstedeværelsen av den organiske halogenforbindelsen freon-40 i gass rundt både en nyfødt stjerne og en komet. Organiske halogenforbindelser dannes av organiske prosesser på Jorden, men dette er den første oppdagelsen gjort i det interstellare rom. Denne oppdagelsen antyder at organiske halogenforbindelser ikke kan være like gode markører for liv som man hadde håpet, men at de kan være viktige komponenter i materialet som planeter dannes fra. Dette resultatet, som presenteres i tidsskriftet Nature Astronomy, understreker utfordringen med å finne molekyler som kan indikere tilstedeværelsen av liv utenfor Jorden.

Ved å bruke data samlet av ALMA i Chile og fra ROSINA-instrumentet på ESAs Rosetta-sonde, har et team av astronomer funnet svake spor av den kjemiske forbindelsen freon-40 (CH3Cl), også kjent som metylklorid og klormetan, rundt både det unge stjernesystemet IRAS 16293-2422 [1], som befinner seg rundt 400 lysår unna, og den berømte kometen 67P/Tsjurjumov–Gerasimenko (67P/CG) i vårt eget solsystem. Den nye ALMA-observasjonen er den første oppdagelsen av en organisk halogenforbindelse i det interstellare rom [2].

Organiske halogenforbindelser består av halogener som for eksempel klor og fluor, som er bundet med karbon og noen ganger andre grunnstoffer. På Jorda blir disse forbindelsene dannet i noen biologiske prosesser – i organismer som spenner fra mennesker til sopp – samt ved industrielle prosesser som produksjon av fargestoffer og legemidler [3].

Denne nye oppdagelsen av en av disse forbindelsene, freon-40, på steder som må ha eksistert før livets opprinnelse, kan ses på som en skuffelse, ettersom tidligere forskning har antydet at disse molekylene kunne være indikasjoner på tilstedeværelse av liv.

«Det var overraskende å finne den organiske halogenforbindelsen freon-40 nær disse unge, sollignende stjernene», sa Edith Fayolle, forsker ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics i Cambridge, Massachusetts i USA, og hovedforfatteren av den nye vitenskapelige artikkelen. «Vi forutså simpelthen ikke dannelsen av stoffet og var overrasket over å finne det i så store konsentrasjoner. Det er nå klart at disse molekylene dannes lett i stjerners fødestuer, noe som gir innsikt i den kjemiske utviklingen av planetariske systemer, inkludert vårt eget.»

Eksoplanetforskningen har tatt et steg videre fra det å finne planeter – mer enn 3000 eksoplaneter er nå kjent – til å lete etter kjemiske markører som kan indikere potensiell tilstedeværelse av liv. Et viktig skritt er å bestemme hvilke molekyler som kan være indikatorer på liv, men å etablere pålitelige markører forblir en vanskelig prosess.

«ALMAs oppdagelse av organiske halogenforbindelser i det interstellare mediet forteller oss også noe om startforholdene for organisk kjemi på planeter. Slike kjemi er et viktig skritt på veien mot livets opprinnelse», legger Karin Öberg til, som er medforfatter av studien. «Basert på vår oppdagelse, vil organiske halogenforbindelser sannsynligvis være en bestanddel av den såkalte ‘ursuppen', både for den unge Jorden og på påbegynte, steinete eksoplaneter.»

Dette antyder at astronomer kan ha tenkt på ting på feil måte; i stedet for å indikere tilstedeværelsen av eksisterende liv, kan organiske halogenforbindelser være et viktig grunnstoff i den lite forståtte kjemien som er involvert i livets opprinnelse.

Medforfatter Jes Jørgensen fra Niels Bohr Instituttet ved Københavns Universitet legger til: «Dette resultatet viser ALMAs evne til å oppdage molekyler av astrobiologisk interesse rundt unge stjerner på skalaer hvor planeter kan være i ferd med å dannes. Ved bruk av ALMA har vi tidligere funnet enkle sukkerarter og forløperne til aminosyrer rundt forskjellige stjerner. Den nye oppdagelsen av freon-40 rundt komet 67P/CG styrker koblingene mellom den prebiologiske kjernen til fjerne protostjerner og vårt eget solsystem.»

Astronomene sammenlignet også de relative mengdene freon-40 som inneholder forskjellige isotoper av karbon i det unge stjernesystemet og kometen – og fant lignende mengder. Dette støtter oppom ideen om at et ungt planetarisk system kan arve den kjemiske sammensetningen fra den stjernedannende skyen som moderstjernen kommer fra, og åpner muligheten for at organiske halogenforbindelser kan komme til planeter i unge systemer under planetdannelse eller via kometkollisjoner.

«Våre resultater viser at vi fortsatt har mer å lære om dannelsen av organiske halogenforbindelser», konkluderer Fayolle. «Ytterligere søk etter organiske halogenforbindelser rundt andre protostjerner og kometer må gjennomføres for å finne svaret.»

Fotnoter

[1] Denne protostjernen er et dobbeltstjernesystem omgitt av en molekylsky i den stjernedannende regionen i Rho Ophiuchi, noe som gjør den til et utmerket mål for ALMAs millimeter/submillimeter-blikk.

[2] Dataene som ble brukt var fra ALMA Protostellar Interferometric Line Survey (PILS). Målet med denne undersøkelsen er å kartlegge den kjemiske kompleksiteten til IRAS 16293-2422 ved å avbilde hele bølgelengdeområdet dekket av ALMA på svært små skalaer, tilsvarende størrelsen på solsystemet.

[3] Freon ble tidligere mye brukt som kjølemiddel, men er nå forbudt fordi det har en ødeleggende effekt på Jordens beskyttende ozonlag.

Mer informasjon

Denne studien ble presentert i den vitenskapelige artikkelen med tittelen «Protostellar and Cometary Detections of Organohalogens» av E. Fayolle et al., som blir presentert i tidsskriftet Nature Astronomy den 2. oktober 2017.

Teamet består av Edith C. Fayolle (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, USA), Karin I. Öberg (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, USA), Jes K. Jørgensen, Kathrin Altwegg Universitetet i Bern, Sveits), Hannah Calcutt (Universitetet i København), Holger SP Müller (Universität zu Köln, Tyskland), Martin Rubin (Universitetet i Bern, Sveits), Matthijs HD van der Wiel, Nederland), Per Bjerkeli (Onsala Space Observatory, Sverige), Tyler L. Bourke (Jodrell Bank Observatory, Storbritannia), Audrey Coutens (University College London, Storbritannia), Ewine F. van Dishoeck (Leiden Universitet, Nederland, Max -Planck-Institut für extraterrestri Physik, Tyskland), Maria N. Drozdovskaya (Universitetet i Bern, Sveits), Robin T. Garrod (University of Virginia, USA), Niels FW Ligterink (Leiden University, Nederland), Magnus V. Persson (Onsala Space Observatory, Sverige) , Susanne F. Wampfler (Universitetet i Bern, Sveits) og ROSINA-teamet.

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) er et internasjonalt samarbeid mellom ESO, det amerikanske National Science Foundation (NSF), National Institutes of Natural Sciences (NINS) i Japan samt vertsnasjonen Chile. ALMA finansieres av ESO på vegne av organisasjonens medlemsland, av NSF i samarbeid med National Research Council (NRC) i Canada og National Science Council (NSC) i Taiwan, og av NINS i samarbeid med Academia Sinica (AS) i Taiwan og Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI).

Byggingen og driften av ALMA ledes av ESO på vegne av organisasjonens medlemsland, av National Radio Astronomy Observatory (NRAO), som styres av Associated Universities Inc. (AUI), på vegne av Nord-Amerika, og av National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) på vegne av Øst-Asia. Joint ALMA Observatory (JAO) står for den overordnede ledelse og administrasjon av byggefasen, oppstart og drift av ALMA.

ESO, European Southern Observatory, er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens desidert mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 16 land: Belgia, Brasil, Danmark, Finland, Frankrike, Italia, Nederland, Polen, Portugal, Spania, Storbritannia, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike, samt vertsnasjonen Chile. ESOs ambisiøse virksomhet fokuserer på design, bygging og drifting av effektive bakkebaserte observasjonsanlegg for å muliggjøre banebrytende vitenskapelige oppdagelser. ESO spiller også en ledende rolle i å fremme og organisere samarbeid innenfor astronomisk forskning. ESO driver tre unike, verdensledende observatorier i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. Ved Paranal har ESO oppført Very Large Telescope, verdens mest avanserte astronomiske observatorium for synlig lys, og to såkalte kartleggingsteleskoper. VISTA observerer i infrarødt og er verdens største kartleggingsteleskop, mens VLT Survey Telescope er det største teleskopet som er designet utelukkende for himmelkartlegginger i synlig lys. ESO er en viktig partner i ALMA, nåtidens største astronomiprosjekt. På Cerro Armazones, ikke langt fra Paranal, er ESO i ferd med å bygge European Extremely Large Telescope (ELT). Med en speildiameter på 39 meter vil dette bli det største «øye» i verden som skuler opp på himmelen.

Linker

Kontakter

Maria Hammerstrøm (oversetter)
Universitetet i Oslo
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

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

Jes K. Jørgensen
Niels Bohr Institute, University of Copenhagen
Copenhagen, Denmark
Tlf.: +45 4250 9970
E-post: jeskj@nbi.dk

Ewine van Dishoeck
Leiden Observatory
Leiden, Netherlands
Tlf.: +31 71 5275814
E-post: ewine@strw.leidenuniv.nl

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6655
Mob.: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

ESO i sosiale medier

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1732 i regi av ESON, et nettverk av personer i ESOs medlemsland (samt noen utenfor ESO, som Norge) som fungerer som lokale mediekontakter i forbindelse med pressemeldinger og andre nyheter fra ESO.

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso1732nb
Navn:67P/Churyumov-Gerasimenko, IRAS 16293-2422
Type:Solar System : Interplanetary Body : Comet
Milky Way : Star
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2017NatAs...1..703F

Bilder

ALMA og Rosetta oppdager freon-40 i rommet
ALMA og Rosetta oppdager freon-40 i rommet
ROSINA-instrumentet på Rosetta finner freon-40 på komet 67P/Tsjurjumov–Gerasimenko
ROSINA-instrumentet på Rosetta finner freon-40 på komet 67P/Tsjurjumov–Gerasimenko
IRAS 16293-2422 i stjernebildet Slangebæreren
IRAS 16293-2422 i stjernebildet Slangebæreren
Utsnitt av stjernedannelsesområdet Rho Ophiuchi i stjernebildet Slangebæreren
Utsnitt av stjernedannelsesområdet Rho Ophiuchi i stjernebildet Slangebæreren
ALMA og Rosetta oppdager freon-40 i rommet
ALMA og Rosetta oppdager freon-40 i rommet

Videoer

ESOcast 131 Light: ALMA og Rosetta oppdager freon-40 i rommet (4K UHD)
ESOcast 131 Light: ALMA og Rosetta oppdager freon-40 i rommet (4K UHD)
Zoom inn på den stjernedannende regionen Rho Ophiuchi
Zoom inn på den stjernedannende regionen Rho Ophiuchi

Se også