Webb ontdekt voor het eerst een cruciaal koolstofmolecuul in een protoplanetaire schijf

Credit: ESA/Webb, NASA, CSA, M. Zamani (ESA/Webb), the PDRs4All ERS Team

Een internationaal team van sterrenkundigen is er in geslaagd om met de Webb ruimtetelescoop voor het eerst methyl kation (CH3+) te ontdekken en wel in een protoplanetaire schijf rondom een jonge ster. Dat methyl kation, ook wel methenium geheten, is een simpel molecuul met een unieke eigenschap: het reageert nauwelijks met waterstof, het meest voorkomende element in het heelal, maar het reageert wel met andere moleculen. Daarom kan het zorgen voor het ontstaan van complexe, op koolstof gebaseerde moleculen. Alle leven in het heelal is gebaseerd op koolstof, dus de vondst van dit molecuul betekent veel voor de speurtocht naar leven elders in het heelal. In de jaren zeventig van de voerige eeuw werd al voorspelt dat CH3+ een cruciale rol speelt in de vorming van leven in het heelal, maar het is nu pas met Webb dat het ook daadwerkelijk gevonden is.

De ‘Balk van Orion’ regio gefotografeerd met MIRI. Credit: ESA/Webb, NASA, CSA, M. Zamani (ESA/Webb), the PDRs4All ERS Team

CH3+ is een ion, dat wil zeggen met een tekort of een overschot van een of meer elektronen – bij een anion heb je een negatief geladen ion en bij een kation heb je een positief geladen ion, zo vertellen de scheikundeboekjes op school ons. Olivier Berné (Paris-Saclay University) en zijn team ontdekten het koolstofion met behulp van de NIRSpec en MIRI instrumenten van Webb in d203-506, een protoplanetaire schijf rondom een jonge ster, gelegen op 1350 lichtjaar afstand ín de bekende Orionnevel, in een deel dat bekend stata als de ‘Balk van Orion’. In het midden van d203-506 bevindt zich een kleine rode dwergster, eentje die minder dan een tiende van de massa van de zon heeft. In de buurt staan ook nog enkele veel zwaardere sterren en die bombarderen met hun sterke UV-straling continu de protoplanetaire schijf van d203-506. Men denkt dat alle protoplanetaire schijven, waar uiteindelijk planeten in ontstaan, zo’n bombardement van UV-straling meemaken, omdat de meeste sterren en hun omringende schijven in groepen ontstaan, met een mix van zware en lichte sterren. Onderzoek aan meteorieten op aarde gevonden duidt er ook op dat het vroege zonnestelsel zo’n UV-bombardement heeft gekend, mogelijk van een zware ster in de buurt van de zon. Kennelijk is UV-straling aan de ene kant erg schadelijk voor de vorming van complexe moleculen, maar heeft de enige planeet die we kennen en die leven bevat – de aarde – óók een periode van heftige UV-straling gekend.

De aanwezigheid van CH3+ lijkt die tegenstrijdigheid op te kunnen lossen. CH3+ ontleent z’n energie namelijk aan UV-straling en daarmee is het voor de vorming van methenium noodzakelijk dat er UV-straling is. Elders in de Orionnevel heeft men ook protoplanetaire schijven ontdekt zonder die sterke UV-straling. daar vond men geen CH3+, maar wel veel water. En dat ontbreekt weer in d203-506. Hier is het vakartikel over de ontdekking van CH3+ in de protoplanetaire schijf, vandaag verschenen in Nature ^[1]Met deze waarschuwing erbij: “We are providing an unedited version of this manuscript to give early access to its findings. Before final publication, the manuscript will undergo further … Lees verder. Bron: ESA/Webb.

Gerelateerde Astroblogs:

Eerste verjaardag Webb gevierd met foto van de geboorte van zonachtige sterren Webb heeft koolstofrijke stofkorrels ontdekt in het vroege heelal Supernovarestant Cassiopeia A (Cas A) schitterend vastgelegd door Webb