Astronomen weisen Formamid in fünf Sternentstehungsregionen nach

Bereits in den Regionen, wo sonnenähnliche Sterne geboren werden, erscheinen komplexe organische Moleküle wie Formamid, aus denen Zucker, Aminosäuren und sogar Nukleinsäuren hervorgehen können. Astrophysiker aus Spanien und anderen Ländern haben dieses Biomolekül in fünf protostellaren Wolken registriert und vermuten, dass es sich auf winzigen Staubkörnchen bildet.

Eine der größten Herausforderungen in der Wissenschaft ist es, etwas über den Ursprung des Lebens und seiner Vorläufermoleküle zu erfahren. Formamid (NH₂CHO) ist ein ausgezeichneter Kandidat, um bei der Suche nach Antworten behilflich zu sein, weil es vier Grundelemente (Stickstoff, Wasserstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff) für Leben enthält und Aminosäuren, Kohlenhydrate, Nukleinsäuren und andere Schlüsselkomponenten für lebende Organismen aufbauen kann.

Dieses Molekül kommt jedoch auch im Weltraum häufig vor, hauptsächlich in Molekülwolken oder den Ansammlungen aus Gas und Staub, in denen Sterne geboren werden. Das wurde von einem internationalen Forschungsteam, darunter Wissenschaftlern aus Spanien, bestätigt, nachdem die Forscher Formamid in zehn Sternentstehungsregionen gesucht hatten.

„Wir haben Formamid bei fünf Protosternen registriert. Das beweist, dass dieses Molekül in Molekülwolken relativ häufig vorkommt und in den ersten Entwicklungsstadien in Richtung eines Sterns und seiner Planeten gebildet wird – aller Wahrscheinlichkeit nach gilt das auch für unser Sonnensystem“, erklärte Ana López Sepulcre, die Hauptautorin der Studie und Wissenschaftlerin an der University of Tokyo (Japan). Die anderen fünf Objekte, in denen Formamid nicht registriert wurde, sind weniger weit entwickelt und kälter, „was dafür spricht, dass eine Mindesttemperatur gegeben sein muss, damit es in dem Gas nachgewiesen werden kann“, ergänzte sie.

Die Studie wurde kürzlich in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht und beschreibt auch, wie Formamid unter interstellaren Bedingungen entstehen könnte. „Wir vermuten, dass es durch einen Prozess namens Hydrierung auf der Oberfläche der Staubkörnchen in den Molekülwolken aus Isocyansäure (HNCO) gebildet wird“, sagte López Sepulcre. „Formamid, das auf diese Weise gebildet wurde, bleibt an den Staubkörnchen haften, bis die Temperatur hoch genug ist (mit anderen Worten: bis sich der Protostern entwickelt), um seine Sublimation zu verursachen“, argumentierte sie. „Und dann können wir es mit Radioteleskopen nachweisen.“

Die Forscher haben dieses Ergebnis dank eines Teleskops mit 30 Metern Durchmesser erreicht. Das Teleskop gehört zum Institut de Radioastronomie Millimétrique (IRAM) in der Sierre Nevada und ist Teil des internationalen Projekts ASAI (Astrochemical Surveys At IRAM). Seine leitenden Wissenschaftler sind Bertrand Lefloch vom Institut de Planétologie et d Astrophysique de Grenoble (CNRS, Frankreich) und Rafael Bachiller vom Observatorio Astronómico Nacional (IGN, Spanien).

Mehr organische Moleküle im Weltraum

Formamid ist aber nicht das einzige potenziell präbiotische, organische Molekül, das im Weltraum gefunden wurde. Erst diesen Monat wurde der Nachweis von Methylcyanid (CH₃CN) um den jungen Stern MWC 480, der sich bereits in protoplanetaren Stadium befindet, im Journal Nature veröffentlicht.

„Diese andere Studie demonstriert, dass komplexe Moleküle bis in die späteren Stadien stellarer Entwicklung hinein überdauern und sich sogar danach bilden“, betonte López Sepulcre, aber Formamid habe einige Vorteile: „Es enthält Sauerstoff (ein anderes wichtiges Element für Leben) und es ist ein aussichtsreicher Kandidat als Vorläufer von präbiotischem Material, weil aus ihm nicht nur Aminosäuren gebildet werden können (die auch aus CH₃CN aufgebaut werden können), sondern auch Nukleinsäuren und Basen oder auch genetisches Material.“

„Das belegt die Bedeutung unserer Studie“, sagte die Forscherin, die es wie folgt zusammenfasst: „Formamid als wichtiges Biomolekül entsteht bereits in großen Mengen in Regionen, wo Sterne wie unsere Sonne in den frühesten Entwicklungsstadien geboren werden.“

Abhandlung: „Shedding light on the formation of the pre-biotic molecule formamide with ASAI“ von A. López-Sepulcre, Ali A. Jaber, E. Mendoza, B. Lefloch, C. Ceccarelli, C. Vastel, R. Bachiller, J. Cernicharo, C. Codella, C. Kahane, M. Kama, M. Tafalla, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, April 2015.

Quelle: http://www.agenciasinc.es/en/News/Protosuns-teeming-with-prebiotic-molecules

(THK)