Den närliggande dvärggalaxen känd som det stora magellanska molnet (LMC) är en kemiskt primitiv plats.

Till skillnad från Vintergatan, denna semi-spiralsamling av några tiotals miljarder stjärnor saknar vår galaxs rika överflöd av tunga element, som kol, syre, och kväve. Med en sådan brist på tunga element, astronomer förutspår att LMC bör innehålla en jämförelsevis ynka mängd komplexa kolbaserade molekyler. Tidigare observationer av LMC verkar stödja den uppfattningen.

Nya observationer med Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), dock, har avslöjat de förvånansvärt tydliga kemiska "fingeravtrycken" av de komplexa organiska molekylerna metanol, dimetyleter, och metylformiat. Även om tidigare observationer fann antydningar om metanol i LMC, de två sistnämnda är oöverträffade fynd och står som de mest komplexa molekyler som någonsin definitivt upptäckts utanför vår galax.

Astronomer upptäckte molekylernas svaga millimetervåglängds "glöd" som kommer från två täta stjärnbildande embryon i LMC, regioner som kallas "heta kärnor". Dessa observationer kan ge insikter i bildandet av liknande komplexa organiska molekyler tidigt i universums historia.

"Även om det stora magellanska molnet är en av våra närmaste galaktiska följeslagare, vi förväntar oss att den ska dela en kuslig kemisk likhet med avlägsna, unga galaxer från det tidiga universum, sa Marta Sewi?o, en astronom med NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, och huvudförfattare på ett papper som visas i Astrofysiska tidskriftsbrev .

Astronomer hänvisar till denna brist på tunga grundämnen som "låg metallicitet". Det tar flera generationer av stjärnfödelse och stjärndöd för att frikostigt så en galax med tunga element, som sedan tas upp i nästa generation av stjärnor och blir byggstenarna till nya planeter.

"Ung, Urgalaxer hade helt enkelt inte tillräckligt med tid för att bli så kemiskt berikade, " sa Sewi?o. "Dvärggalaxer som LMC behöll förmodligen samma ungdomliga makeup på grund av deras relativt låga massa, som kraftigt dämpar takten i stjärnbildningen."

"På grund av dess låga metallicitet, LMC erbjuder ett fönster till dessa tidiga, ungdomsgalaxer, " noterade Remy Indebetouw, en astronom vid National Radio Astronomy Observatory i Charlottesville, Virginia, och medförfattare till studien. "Stjärnbildningsstudier av denna galax ger ett språngbräde för att förstå stjärnbildningen i det tidiga universum."

Astronomerna fokuserade sin studie på N113 Star Formation Region i LMC, som är en av galaxens mest massiva och gasrika regioner. Tidigare observationer av detta område med NASA:s Spitzer Space Telescope och ESA:s Herschel Space Observatory avslöjade en häpnadsväckande koncentration av unga stjärnobjekt - protostjärnor som precis har börjat värma upp sina stjärnkammare, får dem att lysa starkt i infrarött ljus. Åtminstone en del av denna stjärnbildning beror på en dominoliknande effekt, där bildandet av massiva stjärnor utlöser bildandet av andra stjärnor i samma allmänna närhet.

Sewi?o och hennes kollegor använde ALMA för att studera flera unga stjärnobjekt i denna region för att bättre förstå deras kemi och dynamik. ALMA-datan avslöjade överraskande de tydliga spektrala signaturerna för dimetyleter och metylformiat, molekyler som aldrig har upptäckts så långt från jorden.

Komplexa organiska molekyler, de med sex eller fler atomer inklusive kol, är några av de grundläggande byggstenarna för molekyler som är nödvändiga för livet på jorden och - förmodligen - på andra ställen i universum. Även om metanol är en relativt enkel förening jämfört med andra organiska molekyler, det är inte desto mindre viktigt för bildandet av mer komplexa organiska molekyler, som de som ALMA nyligen observerade, bland andra.

Om dessa komplexa molekyler lätt kan bildas runt protostjärnor, det är troligt att de skulle bestå och bli en del av de protoplanetära skivorna i unga stjärnsystem. Sådana molekyler levererades sannolikt till den primitiva jorden av kometer och meteoriter, hjälpa till att sätta fart på utvecklingen av liv på vår planet.

Astronomerna spekulerar att eftersom komplexa organiska molekyler kan bildas i kemiskt primitiva miljöer som LMC, det är möjligt att den kemiska ramen för liv kunde ha uppstått relativt tidigt i universums historia.