Astronomer kartlägger ämnet aluminiummonoxid (AlO) i ett moln runt en avlägsen ung stjärna — Ursprungskälla I. Fyndet klargör några viktiga detaljer om hur vårt solsystem, och i slutändan vi, kom att bli. Molnets begränsade distribution tyder på att AlO-gas snabbt kondenserar till fasta korn, som antyder hur ett tidigt skede av vår solutveckling såg ut.

Professor Shogo Tachibana från UTokyo Organisation for Planetary and Space Science har en passion för rymden. Från små saker som meteoriter till enorma saker som stjärnor och nebulosor – enorma moln av gas och damm i rymden – drivs han att utforska vårt solsystems ursprung.

"Jag har alltid undrat över utvecklingen av vårt solsystem, av vad som måste ha hänt för alla dessa miljarder år sedan, " sade han. "Denna fråga leder mig att undersöka fysiken och kemin hos asteroider och meteoriter."

Rymdstenar av alla slag intresserar astronomer mycket eftersom dessa bergarter kan förbli i stort sett oförändrade sedan tiden vår sol och planeter bildades från ett virvlande moln av gas och damm. De innehåller uppgifter om förhållandena vid den tiden - som i allmänhet anses vara för 4,56 miljarder år sedan - och deras egenskaper såsom sammansättning kan berätta om dessa tidiga tillstånd.

"På mitt skrivbord ligger en liten bit av Allende-meteoriten, som föll till jorden 1969. Det är mestadels mörkt men det finns några spridda vita inneslutningar (främmande kroppar inneslutna i berget), och dessa är viktiga, " fortsatte Tachibana. "Dessa prickar är kalcium- och aluminiumrika inneslutningar (CAIs), som var de första fasta föremålen som bildades i vårt solsystem."

Mineraler som finns i CAI indikerar att vårt unga solsystem måste ha varit extremt varmt. Fysiska tekniker för att datera dessa mineraler avslöjar en ganska specifik ålder för solsystemet. Dock, Tachibana och kollegor ville expandera om detaljerna i detta evolutionsstadium.

"Det finns inga tidsmaskiner för att utforska vårt eget förflutna, så vi ville se en ung stjärna som kunde dela egenskaper med våra egna, " sa Tachibana. "Med Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), vi hittade emissionslinjerna – ett kemiskt fingeravtryck – för AlO i utflöden från den cirkumstellära skivan (gas och damm som omger en stjärna) från den massiva unga stjärnkandidaten Orion Source I. Det är inte precis som vår sol, men det är en bra början."

ALMA var det idealiska verktyget eftersom det erbjuder extremt hög upplösning och känslighet för att avslöja fördelningen av AlO runt stjärnan. Inget annat instrument kan för närvarande göra sådana observationer.

"Tack vare ALMA, vi upptäckte fördelningen av AlO runt en ung stjärna för första gången. Fördelningen av AlO är begränsad till den varma delen av utflödet från skivan. Detta innebär att AlO snabbt kondenserar som fasta korn - liknande CAI i vårt solsystem, " förklarade Tachibana. "Denna data tillåter oss att sätta strängare begränsningar på hypoteser som beskriver vår egen stjärnutveckling. Men det finns fortfarande mycket att göra."

Teamet planerar nu att utforska gas och fasta molekyler runt andra stjärnor för att samla in data som är användbara för att ytterligare förfina solsystemsmodeller.