Figur 1:Jet, disk, och diskatmosfär i HH 212-protostellarsystemet. (a) En sammansatt bild för HH 212 -strålen i olika molekyler, kombinera bilderna från Very Large Telescope (McCaughrean et al. 2002) och ALMA (Lee et al. 2015). Orange bild visar det dammiga kuvertet+skivan mappad med ALMA. (b) En zoomning till den centrala dammiga disken. Asterisken markerar protostjärnans position. En storleksskala för vårt solsystem visas i det nedre högra hörnet för jämförelse. (c) Atmosfär för ackretionsskivan som upptäckts med ALMA. I diskatmosfären, grön är för deutererad metanol, blå för metantiol, och röd för formamid. Kredit:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Lee et al.
Ett internationellt forskargrupp, ledd av Chin-Fei Lee från Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA, Taiwan), har använt Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) för att upptäcka komplexa organiska molekyler för första gången i atmosfären av en ackretionsskiva runt en mycket ung protostjärna. Dessa molekyler spelar en avgörande roll för att producera den rika organiska kemi som behövs för livet. Upptäckten tyder på att livets byggstenar produceras i sådana skivor i början av stjärnbildningen och att de är tillgängliga för att inkorporeras i planeter som bildas i skivan senare. Det kan hjälpa oss att förstå hur livet blev till på jorden.
"Det är så spännande att upptäcka komplexa organiska molekyler på en ansamlingsskiva runt en babystjärna, " säger Chin-Fei Lee på ASIAA. "När sådana molekyler först hittades i den protoplanetära skivan runt en stjärna i en senare fas av stjärnbildning, vi undrade om de kunde ha bildats tidigare. Nu, med ALMA:s oöverträffade kombination av rumslig upplösning och känslighet, vi upptäcker dem inte bara på en yngre ackretionsskiva, men också bestämma deras plats. Dessa molekyler är livets byggstenar, och de finns redan där i diskatmosfären runt babystjärnan i den tidigaste fasen av stjärnbildningen."
Herbig-Haro (HH) 212 är ett närliggande protostellärt system i Orion på ett avstånd av cirka 1, 300 ljusår. Den centrala protostjärnan är mycket ung, med en beräknad ålder på endast 40, 000 år - cirka 1/100, 000:e vår sols ålder – och en massa på bara 0,2 solmassa. Den driver en kraftfull bipolär jet och måste därför ackumulera material effektivt. Verkligen, en ackretionsskiva ses som matar protostjärnan. Skivan är nästan kantad och har en radie på cirka 60 astronomiska enheter (AU), eller 60 gånger det genomsnittliga avståndet mellan jorden och solen. Intressant, den visar en framträdande ekvatorial mörk körfält inklämt mellan två ljusare funktioner, ser ut som en "rymdhamburgare".
Figur 2:En 3D -tecknad film som visar en atmosfär av komplexa organiska molekyler på en ackretionsskiva. Den blåaktiga strukturen är ackretionsskivan. De rosa skikten ovanför och under skivan är diskatmosfären, där komplexa organiska molekyler inklusive metanol, deutererad metanol, metantiol, och formamid detekteras. För de molekylära modellerna, vitt är väte (H), blått är deuterium (D), svart är kol (C), rött är syre (O), lila är kväve (N), och gult är svavel (S). Upphovsman:Lee, C.
Forskargruppens ALMA -observationer har tydligt upptäckt en atmosfär av komplexa organiska molekyler ovanför och under skivan. Dessa inkluderar metanol (CH 3 ÅH), deutererad metanol (CH 2 DOH), metantiol (CH 3 SH), och formamid (NH2CHO). Dessa molekyler har föreslagits vara prekursorer för att producera biomolekyler såsom aminosyror och sockerarter. "De bildas sannolikt på isiga korn i skivan och släpps sedan ut i gasfasen på grund av uppvärmning från stjärnstrålning eller på annat sätt, som stötar, " säger medförfattaren Zhi-Yun Li vid University of Virginia.
Teamets observationer öppnar en spännande möjlighet att upptäcka komplexa organiska molekyler i skivor runt andra babystjärnor genom högupplöst och högkänslig avbildning med ALMA, som ger starka begränsningar för teorier om prebiotisk kemi i stjärna- och planetbildning. Dessutom, observationerna öppnar för möjligheten att upptäcka mer komplexa organiska molekyler och biomolekyler som skulle kunna belysa livets ursprung.
Figur 3:Konstnärlig uppfattning om en atmosfär av komplexa organiska molekyler på en ansamlingsskiva runt en inbäddad babystjärna med en kraftfull jet. Kredit:ASIAA/ Jung-Shan Chang
