Was haben Essigsäure, Alkohol und Zucker gemeinsam? Sie könnten die Bausteine des Lebens sein – und sie wurden nun in gefrorenem Zustand rund 160.000 Lichtjahre von der Erde entfernt entdeckt. Mithilfe des James-Webb-Weltraumteleskops haben Forschende erstmals komplexe organische Moleküle in Eis um einen jungen Stern außerhalb der Milchstraße nachgewiesen. Die Entdeckung könnte unser Verständnis davon verändern, wie sich lebenswichtige chemische Verbindungen im Universum verbreiten.
Organische Moleküle in kosmischem Eis entdeckt
Wie ein Forschungsteam um Marta Sewilo von der University of Maryland und der US-Raumfahrtbehörde NASA im Fachjournal Astrophysical Journal Letters berichtet habe, seien fünf organische Verbindungen im Eis um den Protostern ST6 in der Großen Magellanschen Wolke identifiziert worden. Diese Nachbargalaxie der Milchstraße liegt im Sternbild Schwertfisch und ist rund 160.000 Lichtjahre entfernt.
Zu den entdeckten Molekülen gehörten laut der Studie Methanol und Ethanol – beides Alkohole –, sowie Methylformiat, Acetaldehyd und Essigsäure. Letztere sei erstmals überhaupt eindeutig in interstellarem Eis nachgewiesen worden. Auch die anderen Moleküle seien zum ersten Mal außerhalb der Milchstraße in gefrorener Form entdeckt worden. Darüber hinaus gebe es Hinweise auf Glykolaldehyd, ein zu Zucker verwandtes Molekül, das mit der Entstehung von RNA in Verbindung stehe. Eine abschließende Bestätigung stehe jedoch noch aus.
James-Webb-Teleskop ermöglicht neue Einblicke
Die Entdeckung sei laut Sewilo nur durch die hohe Empfindlichkeit und Auflösung des James-Webb-Teleskops möglich gewesen. Das Infrarotinstrument MIRI habe es erlaubt, selbst schwache Spektrallinien der Moleküle in der Eishülle des Protosterns zu identifizieren. Vor dem Einsatz des Webb-Teleskops sei lediglich Methanol in Eis um junge Sterne nachgewiesen worden – und das nur innerhalb unserer eigenen Galaxie.
Die Große Magellansche Wolke biete laut Sewilo ideale Bedingungen, um chemische Prozesse unter extremen Bedingungen zu untersuchen. Die Galaxie enthalte nur etwa ein Drittel bis die Hälfte der schweren Elemente – also solche mit höheren Ordnungszahlen als Helium – im Vergleich zu unserem Sonnensystem. Zudem sei sie einer intensiveren ultravioletten Strahlung ausgesetzt. Diese Bedingungen ähnelten jenen, wie sie im frühen Universum geherrscht hätten.
Wie sich organische Moleküle im All bilden
Mitautor Will Rocha von der Universität Leiden erklärte, dass komplexe organische Moleküle sowohl im Gaszustand als auch in gefrorenen Schichten auf Staubkörnern entstehen könnten. Bisher seien Methanol und Methylformiat bereits in der Gasphase in der Großen Magellanschen Wolke nachgewiesen worden. Der neue Fund zeige nun, dass diese Moleküle auch direkt im Eis entstehen könnten – selbst in einer Umgebung mit deutlich weniger schweren Elementen als in unserer galaktischen Nachbarschaft.
Die Ergebnisse legten laut den Forschenden nahe, dass die chemischen Voraussetzungen für Leben schon sehr früh im Universum vorhanden gewesen sein könnten. Zwar sei dies kein Beweis für außerirdisches Leben, doch zeige es, dass organische Moleküle die Entstehung von Planeten überstehen und in junge Planetensysteme eingebaut werden könnten.
Weitere Untersuchungen geplant
Wie Sewilo weiter mitteilte, plane das Team, künftig weitere Protosterne in der Großen und Kleinen Magellanschen Wolke zu untersuchen. Ziel sei es, herauszufinden, wie verbreitet diese Moleküle in anderen Galaxien seien. Bisher gebe es nur vier bekannte Quellen mit solchen Molekülen in der Milchstraße und lediglich eine außerhalb. Die neuen Erkenntnisse könnten helfen, die Entstehung komplexer Chemie im Universum besser zu verstehen.