Leben im All: Teleskop Alma findet komplexe Moleküle im All

Es gibt die Theorie, dass das Leben aus dem Weltraum auf die Erde gekommen ist - in Form von komplexen Molekülen auf Asteroiden oder Kometen. Das ist auch ein Grund für das Interesse der Wissenschaft an diesen Himmelskörpern. Ein Forscherteam hat mit Hilfe des Teleskops Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (Alma) ein komplexes Molekül in einer Gaswolke gefunden.

Das Team hat das Molekül in der Gaswolke Sagittarius B2 entdeckt. Das ist eine Sternentstehungsregion nahe dem Zentrum der Milchstraße, etwa 27.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. "Es ist sehr wichtig für uns zu verstehen, wie organische Moleküle sich bereits in frühen Phasen der Sternentstehung in diesen Gaswolken bilden", erklärt Arnaud Belloche vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie, der Erstautor der Veröffentlichung. "Damit sind wir in der Lage, die einzelnen Phasen von der Entstehung von einfachen Molekülen zu möglicherweise Leben tragender Chemie zusammenzufügen."

• 

Die beiden Cyanide sind die größten bisher in Sternentstehungsregionen gefundenen Moleküle. (Bild: MPIfR/A. Weiß (Hintergrundbild), Universität zu Köln/M. Koerber (Molekülmodelle), MPIfR/A. Belloche (Montage)

Bei dem Molekül handelt es sich um iso-Propylcyanid (i-C3H7CN). Es enthält Kohlenstoff und hat die Besonderheit, dass die Kohlenstoffatome eine Verzweigung aufweisen. In bisher gefundenen Molekülen waren die Kohlenstoffatome entlang einer Kette ohne Verzweigung angeordnet. Das Team aus Forschern des Bonner Max-Planck-Instituts für Radioastronomie, der Universität zu Köln sowie der Cornell-Universität in Ithaca im US-Bundesstaat New York, stellt seine Entdeckung in der Fachzeitschrift Science vor.

"Es ist das erste Mal überhaupt, dass solch ein Molekül mit verzweigtem Rückgrat aus Kohlenstoff im interstellaren Raum gefunden werden konnte", sagt Holger Müller, Spektroskopiker an der Universität zu Köln. Die Forschergruppe hatte vor einigen Jahren mit einem anderen Teleskop in der Wolke bereits normal-Propylcyanid-Moleküle gefunden. Diese haben anders als das iso-Propylcyanid keine Verzweigung der Kohlenstoffatome. Die Wissenschaftler haben die Moleküle anhand ihrer Spektrallinien identifiziert.

Längste Moleküle

Die beiden Propylcyanide bestehen jeweils aus zwölf Atomen und sind damit die längsten Moleküle, die bisher in einer Sternentstehungsregion entdeckt wurden. Das normal-Propylcyanid-Molekül kommt zwar ungefähr doppelt so häufig vor wie das iso-Propylcyanid. Dennoch sei Letzteres recht häufig. Das lasse den Schluss zu, "dass verzweigte Moleküle in der Tat die Regel und nicht etwa die Ausnahme bei Molekülen im interstellaren Raum darstellen könnten", sagt Robin Garrod von der Cornell-Universität.

Die Forscher haben die Entstehung der Moleküle im Computer simuliert. Dabei zeigte sich, dass sie sich auf der Oberfläche von interstellaren Staubkörnern bilden können. Das lässt auch Schlüsse auf die Entstehung von Aminosäuren zu, die zu den Bausteinen des Lebens zählen: Wie das iso-Propylcyanid haben auch diese Moleküle eine verzweigte Struktur - sie könnten also im interstellaren Raum entstanden sein. Die Zusammensetzung der Aminosäuren, die bereits auf Meteoriten gefunden wurden, deute darauf hin, berichtet Belloche.

Radioteleskop in Chile

Das im Juni 2014 fertiggestellte Alma besteht aus 66 Antennen und ist damit das größte Radioteleskop der Welt. Es steht auf dem Chajnantor-Plateau in der Atacamawüste in Chile in 5.000 Metern Höhe. Die Atacama-Wüste gilt als einer der trockensten Orte auf der Erde. Es gibt dort also relativ wenig Wasser in der Atmosphäre, das die Strahlung aus dem All absorbieren kann.

Noch weiter hinauf steigt das fliegende Teleskop Sofia, das vom Deutschen Forschungszentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der US-Raumfahrtbehörde National Aeronautics and Space Administration (Nasa) betrieben wird. Es wird ebenfalls für Beobachtungen im Bereich der interstellaren Chemie benutzt. Das Forschungsflugzeug wird derzeit in Hamburg überholt.