Mehrere, eng beieinander stehende Radioteleskope, im Hintergrund ein teil der Milchstraße.

Verzweigte organische Moleküle im Weltall

Über 180 verschiedene Moleküle haben Astronomen bereits im Weltall entdeckt. Darunter auch komplexe organische Verbindungen, die lange Ketten, Ringe oder Bälle bilden. Jetzt gelang einem internationalen Team erstmals der Nachweis einer verzweigten Molekülsorte. Mit der großen Teleskopanlage ALMA in Chile identifizierten die Forscher in der 27000 Lichtjahre entfernten Sternentstehungsregion Sagittarius B2 die organische Verbindung Isopropylcyanid. Die Existenz verzweigter organischer Moleküle sei ein Indiz dafür, dass viele Bausteine des Lebens bereits im Weltall entstanden sind, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Science“.

Langgestreckte leuchtende Struktur mit mehreren Verdichtungen, eine davon als "Sgr B2" markiert. Darübergelegt Garphiken der molekularen Struktur von normalem und verzweigtem Propylcyanid.
Zwei Varianten eines organischen Moleküls in Sgr B2

„Wir müssen verstehen, wie sich organische Stoffe in den frühen Phasen der Sternentstehung bilden“, erläutert Arnaud Belloche vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn. „Nur dann können wir alle Mosaiksteinchen zusammenfügen und ein Gesamtbild von der Entwicklung von den einfachen Molekülen bis hin zur Chemie des Lebens erhalten.“ Ein entscheidendes Charakteristikum von biologisch aktiven Molekülen wie Aminosäuren ist ihre verzweigte Struktur. Die Entdeckung von Isopropylcyanid deutet deshalb nach Ansicht der Forscher darauf hin, dass auch Aminosäuren bereits im Weltall entstehen können.

Belloche und seinen Kollegen gelang der Nachweis des verzweigten Moleküls mit ALMA, dem „Atacama Large Millimeter/submillimeter Array“. Die Anlage besteht aus insgesamt 66 Antennen mit sieben bis zwölf Metern Durchmesser. Das Großteleskop steht auf dem 5000 Meter hohen Chajnantor-Plateau in der Atacamawüste in den nordchilenischen Anden. Der zwischen der Infrarot-Strahlung und der traditionellen Radiostrahlung liegende Wellenlängen-Bereich von ALMA eignet sich besonders gut zur Untersuchung von Regionen, in denen Sterne und Planeten entstehen.

Bereits vor einigen Jahren hatten Astronomen die normale Kettenform von Propylcyanid im All entdeckt. Überraschend für die Forscher ist die Häufigkeit, mit der die verzweigte Form der Substanz in Sagittarius B2 vorhanden ist: Etwa ein Drittel des Propylcyanids liegt in der verzweigten, zwei Drittel in der normalen Form vor. Eine Modellierung der Entstehung der organischen Stoffe auf der eisüberzogenen Oberfläche von Staubkörnchen deutet sogar darauf hin, dass bei großen Molekülen die verzweigten Varianten häufiger entstehen als die normalen. Belloche und seine Kollegen wollen mit ALMA auch nach anderen verzweigten organischen Molekülen suchen, um diese Modelle zu prüfen – und um weitere Erkenntnisse über die Entstehung der ersten Lebensbausteine zu gewinnen.