Den protoplanetära skivan kring stjärnan HD 100453 innehåller en viktig byggsten till liv

 

Bild https://www.cfa.harvard.edu föreställande en skiva av stoft och gas som omger en ung stjärna med där det ses ett stort hålrum som karvats ut i stoftet. Här håller en jätteplanet  på att bildas. Den varma gasen av metanol som följer damm-urkarvningens sida framhävs. Metanolmolekylerna har sitt ursprung i is  rikt på organiskt material och som värmts upp av strålning från stjärnan och då bildar gas. Upptäckten av metanol, liksom metanolisotoper, stöder teorin att interstellära isar kan finnas i  planetbildande skivor (så kallade protoplanetära skivor). Fotograf: CfA/M. Weiss

Astronomer  vid Centrum för astrofysik | Harvard och Smithsonian har hittat en sällsynt form av metanol, en typ av alkohol, i en protoplanetär  skiva. 

En viktig upptäckt i förståelsen av hur liv bortom jorden kan ha bildats (inget liv har däremot hittills hittats). Studien avslöjar viktiga detaljer om den kemiska sammansättningen av isen i protoplanetära skivor. Skivor där planeter bildas och vilka organiska molekyler som finns tillgängliga vid kometbildning.

Astronomer har hittat komplexa molekyler i protoplanetära skivor runt andra stjärnor men den senaste upptäckten är den  första gången som sällsynta isotoper av metanol har upptäckts i en sådan. Isotoper är olika versioner av ett kemiskt grundämne eller förening som har samma antal protoner men olika antal neutroner. "Att hitta dessa isotoper av metanol ger viktig insikt i historien om de ingredienser som var nödvändiga för att bygga liv här på jorden", beskriver Alice Booth vid Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA) vilken var den som ledde studien.

Booth och hennes kollegor upptäckte dessa isotoper av metanol runt HD 100453, en stjärna med en massa som är ungefär 1,6 gånger större än solens och som finns cirka 330 ljusår från jorden. De använde data från Atacama Large Millimeter-submillimeter Array (ALMA), en internationell radioteleskopuppställning i Atacamaöknen i Chile som stöds av National Science Foundation i USA. De höga halterna av metanol i skivan kommer troligen från den inre kanten av en ring av stoft. Stoft som finns cirka 1,5 miljarder kilometer från stjärnan vilket motsvarar 16 gånger avståndet mellan solen och jorden.

Artikeln som beskriver studiens resultat finns tillgänglig online och publicerades i The Astrophysical Journal. 

Metanol funnit i en protoplanetär skiva

 

En protoplanetär skiva är en roterande cirkumstellär skiva med tät gas som omger en mycket ung stjärna Den protoplanetära skivan kan anses vara en ackretionsskiva eftersom materia faller ner från de inre delarna av skivan till stjärnans yta. En process som inte ska blandas ihop med ackretionsprocessen som bildar planeter.

I denna skiva har astronomer identifierat molekylen metanol i de "varmare zonerna" av den protoplanetära skiva som finns runt en stjärna cirka 360 ljusår från jorden. Fyndet är betydelsefullt eftersom metanol CH3OH är en av de enklare komplexa kolbaserade molekylerna och en kemikalie som är involverad i bildandet av mer komplexa ämnen som aminosyror och proteiner.

 

Metanol identifierades av ett internationellt team av astronomer, inklusive forskare från University of Leeds då de studerade en stjärna med beteckningen HD 100546 och dess protoplanetära skiva. Det virvlande dammet och gasen. Konstellationen är cirka 10 miljoner år gammal och ligger i riktning mot den södra konstellationen av Flugans stjärnbild.

Astronomerna säger att metanol inte kan ha bildats i skivans varmare zon där temperaturen är 253 grader Celsius. Istället tror de att metanol skapades då den protoplanetära skivan bildades och damm- och gasmolnet var svalare.

Forskarna använde ALMA radioobservatoriumet högt upp i de chilenska Anderna. ALMA-observatoriet känner av elektromagnetisk strålning som avges av molekyler djupt ut i rymden. Astronomerna letade dock efter molekylen svavelmonoxid när de till sin förvåning upptäckte metanol där sådan inte antagits finnas.

Bild från vikipedia. Vy taget av Rymdteleskopet Hubble på gas- och dammskivan runt HD 100546 i synligt ljus (den protoplanetära skivan). Spiralstrukturerna kan ses. Den orange pricken markerar positionen för protoplaneten HD 100546 b som finns här ( bidad ur materia från skivan). Stjärnan själv är digitalt beräknad; De svarta punkterna och de koncentriska "vågorna" nära bildens mitt är inte riktiga objekt, utan bildartefakter som har skapats som ett resultat av bildens framställning.