Een internationaal team onder leiding van astronomen van de Universiteit Leiden heeft met behulp van de Webb-telescoop diverse moleculen in ijsvorm aangetoond op de donkerste en koudste plekken van een grote stervormingswolk. De resultaten laten zien dat de chemische ingrediënten om grotere en complexe moleculen te maken al aanwezig zijn, lang voordat een nieuwe ster wordt geboren. De onderzoekers publiceerden hun bevindingen in Nature Astronomy. Belangrijke bouwstenen voor het leven, zoals suikers en aminozuren, kunnen onder de juiste omstandigheden ontstaan uit eenvoudige moleculen op ijzige stofdeeltjes. Later in het stervormingsproces komen deze stoffen terecht op nieuwe planeten en in hun atmosferen. Met het onderzoek toont het team aan dat de ingrediënten voor de vorming van suikers en aminozuren ruim voorhanden zijn, zelfs op de donkerste en koudste plekken in een grote interstellaire wolk. De astronomen vonden ijs van water, koolmonoxide, kooldioxide, methaan, cyanaat, carbonylsuflide en methanol. Ook zien ze signalen die kunnen duiden op de aanwezigheid van grotere bevroren organische moleculen. Kameleon De wolk in kwestie bevindt zich in Chamaeleon I, een stervormingsgebied op zo'n 500 lichtjaar van de aarde in de buurt van het zuidelijke sterrenbeeld Kameleon. In het gebied worden honderden jonge sterren gevormd. Dit proces gaat gepaard met chemische reacties waarbij op ijzige stofdeeltjes steeds complexere moleculen ontstaan. Bij deze reacties speelt ultraviolet licht normaal gesproken een belangrijke rol. Als er echter veel gas en stof is, kan dit licht niet doordringen. ICE AGE Met de Webb-telescoop is het de onderzoekers gelukt om naar zeer donkere gebieden in de wolk te kijken. Daar duurt het nog miljoenen jaren voordat zich sterren vormen. "Het blijkt dat er veel en ook veel verschillende soorten ijsdeeltjes voorhanden zijn," zegt Melissa McClure, universitair docent aan de Universiteit Leiden en leider van het ICE AGE-team dat als een van de eerste ter wereld met de Webb-telescoop mocht gaan meten. "Dankzij de waarnemingen kunnen we meer inzicht krijgen in hoe op dergelijke plekken eenvoudige en complexe moleculen ontstaan die op hun beurt weer bouwstenen zijn voor leven. We weten uit laboratoriumwerk op aarde, dat op plekken waar geen uv-licht kan komen, vrije atomen een belangrijke rol spelen in de ijschemie." Herma Cuppen, hoogleraar computationele chemie aan de Radboud Universiteit, heeft bijgedragen aan de chemische interpretatie van de resultaten. “Het is fascinerend om te zien hoe zelfs onder deze hele donkere en koude condities toch nog redelijk complexe moleculen kunnen ontstaan. Tot een paar jaar geleden dachten we dat hier licht voor nodig was, maar de experimentenin Leiden in het Laboratorium voor Astrofysica van Harold Linnartz, mede-projectleider van ICE AGE, en de simulaties die we hebben gedaan in mijn groep in Nijmegen, laten zie dat licht niet nodig is. Deze nieuwe waarnemingen bevestigen dit beeld.” Topje van de ijsberg In de toekomst hopen de onderzoekers nog meer moleculen in de donkere koude wolk aan te kunnen tonen. De onderzoekers hebben nu twee plekken in de wolk in detail onderzocht. Er komen er nog tientallen meer aan. Ze gaan in de wolk systematisch de verschillende fases van ster- en planeetvorming onderzoeken: van donkere wolk tot protoplanetair systeem. Vooral de verschillen tussen de opeenvolgende stadia zijn belangrijk om de evolutie van het ijs te volgen. MIRI Het onderzoek was mogelijk dankzij MIRI, een van de vier instrumenten aan boord van de Webb-telescoop. Dit instrument is in Nederland ontworpen en gebouwd en medegefinancierd door NOVA, de Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie. MIRI kan precies de kleuren infraroodlicht opvangen die door ijs worden geabsorbeerd. Persbericht: astronomie.nl Foto: Het stervormingsgebied Chamaeleon I gezien met de Webb-telescoop. (c) ESA/Webb/McClure et al.