James Webb entdeckt komplexe organische Moleküle in Eis außerhalb der Milchstraße

Weltraum By Mattias Risberg
James Webb Detects Complex Organic Molecules in Ices Beyond the Milky Way
Beobachtungen mit dem MIRI-Instrument des JWST zeigen komplexe organische Moleküle, die in Eis um einen Protostern in der Großen Magellanschen Wolke eingebettet sind. Dies sind die ersten Festkörper-Nachweise mehrerer Spezies außerhalb der Milchstraße.

Forschende haben unter Verwendung des James-Webb-Weltraumteleskops (JWST) mehrere große organische Moleküle identifiziert, die im Eis um einen jungen Protostern in der Großen Magellanschen Wolke (LMC) gefroren sind, etwa 160.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Die Beobachtungen wurden mit dem Mid-Infrared Instrument (MIRI) des JWST durchgeführt.

Was entdeckt wurde

Das Team berichtet über Spektralsignaturen von fünf komplexen organischen Molekülen (COMs) in Eiskörnern, die den als ST6 bekannten Protostern umgeben. Zu den nachgewiesenen Spezies gehören:

  • Methanol
  • Ethanol
  • Methylformiat
  • Acetaldehyd
  • Essigsäure

Laut der Studie wurde Essigsäure vor diesem Ergebnis noch nicht eindeutig im Weltraum identifiziert. Der Nachweis von Ethanol, Methylformiat und Acetaldehyd in Eis stellt die erste derartige Identifizierung im festen Zustand außerhalb der Milchstraße dar. Die Daten zeigen auch ein Spektralmerkmal, das mit Glycolaldehyd übereinstimmt, doch diese Identifizierung bleibt bis zu weiteren Analysen vorläufig.

Wissenschaftlicher Kontext

Die leitende Forscherin Marta Sewilo betonte, dass die Empfindlichkeit und Winkelauflösung des JWST die Entdeckungen ermöglichten; vor dem JWST war Methanol das einzige komplexe organische Molekül, das selbst innerhalb unserer eigenen Galaxie eindeutig in protostellarem Eis nachgewiesen wurde.

Auswirkungen und Einschränkungen

Das Team gab zu bedenken, dass die Ergebnisse keinen Beweis für Leben außerhalb der Erde darstellen. Vielmehr zeigen sie, dass organische Moleküle, die als Vorläufer oder „Bausteine“ der biologischen Chemie gelten, in den eisigen Umgebungen um entstehende Sterne entstehen und überleben können und möglicherweise in entstehende Planeten eingebaut werden.

Nächste Schritte

Die Forschenden planen, die Untersuchung auf weitere Protosterne in der Großen Magellanschen Wolke und auf Ziele in der Kleinen Magellanschen Wolke auszuweiten, um größere Stichproben zu erhalten. Derzeit basiert das LMC-Ergebnis auf einer einzigen Quelle, und es gibt nur wenige Nachweise komplexer organischer Verbindungen in protostellarem Eis innerhalb der Milchstraße. Daher ist ein breiterer Datensatz erforderlich, um Variationen in der Häufigkeit von COMs zwischen Galaxien zu bewerten.

Schlagwörter

astrochemistry biosignatures JWST prebiotic molecules
Mattias Risberg

Mattias Risberg

Cologne-based science & technology reporter tracking semiconductors, space policy and data-driven investigations.

University of Cologne (Universität zu Köln) • Cologne, Germany

Readers

Leserfragen beantwortet

Q Was hat das JWST in der Umgebung des Protosterns ST6 in der Großen Magellanschen Wolke nachgewiesen?
A Das MIRI-Instrument des JWST sammelte Spektren, die fünf komplexe organische Moleküle offenbarten, die in Eiskörnern um den jungen Protostern ST6 gefroren sind: Methanol, Ethanol, Ameisensäuremethylester, Acetaldehyd und Essigsäure. Zudem wurde ein spektrales Merkmal beobachtet, das mit Glycolaldehyd übereinstimmt, dessen Nachweis jedoch bis zu weiteren Analysen vorläufig bleibt. Dies stellt zudem die ersten Identifizierungen von Ethanol, Ameisensäuremethylester und Acetaldehyd im festen Zustand in Eismänteln außerhalb der Milchstraße dar.
Q Warum ist dieser Nachweis in Bezug auf den Ort von Bedeutung?
A Die Entdeckungen stellen die ersten Identifizierungen mehrerer komplexer organischer Moleküle im festen Zustand in protostellarem Eis außerhalb der Milchstraße dar. Sie erweitern den bisherigen Wissensstand, der sich auf die Milchstraße beschränkte, wo Methanol das einzige eindeutig nachgewiesene komplexe organische Molekül (COM) in protostellarem Eis war. Die Ergebnisse zeigen, dass diese Bausteine in eisigen Umgebungen um entstehende Sterne in einer anderen Galaxie, der Großen Magellanschen Wolke, entstehen und überdauern können.
Q Welche Einschränkungen oder Vorbehalte gibt es bei diesem Ergebnis?
A Die Forschenden geben zu bedenken, dass die Nachweise keinen Beweis für außerirdisches Leben darstellen. Sie belegen jedoch, dass organische Moleküle, die als Vorläufer der biologischen Chemie gelten, in protostellarem Eis entstehen und fortbestehen können und somit Teil neu entstehender Planeten werden könnten. Das Ergebnis aus der Großen Magellanschen Wolke stammt jedoch von einer einzelnen Quelle, was umfassendere Untersuchungen erforderlich macht, um Muster zu bestätigen.
Q Welche nächsten Schritte sind geplant, um diese Erkenntnisse zu erweitern oder zu verifizieren?
A Das Team plant, die Untersuchung auf weitere Protosterne in der Großen Magellanschen Wolke sowie auf Objekte in der Kleinen Magellanschen Wolke auszuweiten, um größere Stichproben zu erhalten. Dies soll Vergleiche der Häufigkeit komplexer organischer Moleküle zwischen Galaxien und eine bessere Einschätzung regionaler Variationen ermöglichen. Derzeit basiert das Ergebnis der Großen Magellanschen Wolke auf einer einzigen Quelle, was die Notwendigkeit weiterer Daten unterstreicht.

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