JWST ontdekt complexe organische 'zaden van het leven' in intergalactisch ijs van de Grote Magelhaense Wolk

Astronomen hebben een opmerkelijke doorbraak gerealiseerd door voor het eerst complexe organische verbindingen, die vaak worden aangeduid als de 'zaden van het leven', vast te leggen in de ijsafzettingen van de Grote Magelhaense Wolk (GMW). Dit is de allereerste onbetwistbare detectie van dergelijke moleculen in bevroren vorm buiten onze Melkweg. Deze baanbrekende ontdekking toont aan dat geavanceerde organische chemie kan floreren, zelfs onder de extreme interstellare omstandigheden die men voorheen als ongunstig beschouwde voor de vorming van complexe materie.

Het onderzoeksteam, geleid door Martha Sevilio van de Universiteit van Maryland en medewerkers van NASA, maakte gebruik van het MIRI-instrument (Mid-Infrared Instrument) van de James Webb-ruimtetelescoop (JWST). Dit instrument is cruciaal vanwege zijn vermogen om licht in het middellange infrarood te detecteren, waardoor het door dikke stofwolken heen kan kijken en de chemische samenstelling van bevroren materie kan analyseren. Met behulp van deze gevoelige apparatuur identificeerden zij vijf specifieke verbindingen die bevroren waren rond een jonge protoster, aangeduid als ST6. De geïdentificeerde moleculen omvatten methanol, ethanol, methylformiaat, aceetaldehyde en azijnzuur. De aanwezigheid van deze complexe structuren in een dergelijke omgeving is een sterke indicatie dat de bouwstenen voor leven wijdverspreid zijn in de kosmos.

De chemische samenstelling van deze vondst is bijzonder significant, aangezien vier van de vijf verbindingen een primeur vertegenwoordigen in intergalactisch ijs. Azijnzuur, het hoofdbestanddeel van azijn, was nog niet eerder overtuigend aangetoond in kosmisch ijs. Wat betreft de detecties buiten onze galactische grenzen, werden ethanol, methylformiaat en aceetaldehyde voor het eerst aangetroffen in ijs buiten de grenzen van de Melkweg. Vóór de komst van de 'Webb'-telescoop was methanol het enige complexe organische molecuul dat betrouwbaar werd gedetecteerd in ijs rond protosterren, zelfs binnen onze eigen Melkweg. Dit illustreert de dramatische sprong voorwaarts die de astronomische chemie heeft gemaakt dankzij de ongeëvenaarde precisie van de JWST.

De Grote Magelhaense Wolk (GMW) fungeert als een uniek kosmisch laboratorium voor dit soort onderzoek, omdat de chemische samenstelling ervan afwijkt van die in de Melkweg. De GMW kenmerkt zich door een lage metalliciteit – wat neerkomt op een lager gehalte aan zware elementen zoals koolstof, zuurstof en stikstof. Deze omstandigheden zijn vergelijkbaar met die welke heersten in het vroege heelal, miljarden jaren geleden. Het feit dat complexe organische moleculen zich onder deze schaarsere omstandigheden kunnen vormen, heeft diepgaande implicaties voor de chemische evolutie van het universum. De uitzonderlijke gevoeligheid en het hoge hoekoplossend vermogen van de JWST waren onmisbaar. Ze stelden het team in staat om een ongekende hoeveelheid gedetailleerde informatie uit één enkel spectrum te verzamelen, waardoor de detectie van deze zwakke chemische vingerafdrukken in zo'n afgelegen en chemisch uitdagende omgeving mogelijk werd gemaakt.

Het onderzoek, gepubliceerd in The Astrophysical Journal Letters, benadrukt dat dergelijke moleculen effectief gevormd kunnen worden in veel ruwere omgevingen dan die rondom ons zonnestelsel. Meer nog, deze 'zaden van het leven' hebben de potentie om de vorming van planetaire systemen te overleven en later deel uit te maken van vroege planeten, waar de oorsprong van leven mogelijk ligt. Het team onder leiding van Dr. Sevilio is van plan hun onderzoek uit te breiden, waarbij ze zich richten op meer protosterren in zowel de Grote als de Kleine Magelhaense Wolk. Elke nieuwe waarneming verdiept ons inzicht in hoe kosmische chemie zich ontvouwt in het universum, wat nieuwe perspectieven biedt op het begrijpen van de fundamentele bouwstenen van het bestaan.