Het nabijgelegen dwergstelsel dat bekend staat als de Grote Magelhaense Wolk (LMC), is een chemisch primitieve plek.

In tegenstelling tot de Melkweg, deze semi-spiraalvormige verzameling van enkele tientallen miljarden sterren mist de rijke overvloed aan zware elementen van ons melkwegstelsel, zoals koolstof, zuurstof, en stikstof. Met zo'n gebrek aan zware elementen, astronomen voorspellen dat de LMC een relatief schamele hoeveelheid complexe op koolstof gebaseerde moleculen zou moeten bevatten. Eerdere observaties van het LMC lijken die mening te ondersteunen.

Nieuwe waarnemingen met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), echter, hebben de verrassend duidelijke chemische "vingerafdrukken" van de complexe organische moleculen methanol blootgelegd, dimethylether, en methylformiaat. Hoewel eerdere waarnemingen hints van methanol in de LMC vonden, de laatste twee zijn ongekende bevindingen en behoren tot de meest complexe moleculen die ooit definitief buiten onze melkweg zijn gedetecteerd.

Astronomen ontdekten de zwakke millimetergolflengte "gloed" van de moleculen afkomstig van twee dichte stervormende embryo's in de LMC, regio's die bekend staan ​​als 'hot cores'. Deze waarnemingen kunnen inzicht verschaffen in de vorming van vergelijkbare complexe organische moleculen in het begin van de geschiedenis van het universum.

"Hoewel de Grote Magelhaense Wolk een van onze meest nabije galactische metgezellen is, we verwachten dat het een griezelige chemische gelijkenis vertoont met verre, jonge sterrenstelsels uit het vroege heelal, " zei Marta Sewi?o, een astronoom bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, en hoofdauteur van een paper dat verschijnt in de Astrofysische journaalbrieven .

Astronomen noemen dit gebrek aan zware elementen "lage metalliciteit". Er zijn verschillende generaties van stergeboorte en sterdood nodig om een ​​melkwegstelsel met zware elementen te zaaien, die vervolgens worden opgenomen in de volgende generatie sterren en de bouwstenen worden van nieuwe planeten.

"Jong, oerstelsels hadden gewoon niet genoeg tijd om zo chemisch verrijkt te worden, " zei Sewi? o. "Dwergstelsels zoals de LMC hebben waarschijnlijk dezelfde jeugdige samenstelling behouden vanwege hun relatief lage massa, die het tempo van de stervorming ernstig remt."

"Vanwege zijn lage metalliciteit, het LMC biedt een venster op deze vroege, adolescente sterrenstelsels, " merkte Remy Indebetouw op, een astronoom bij het National Radio Astronomy Observatory in Charlottesville, Virginia, en co-auteur van het onderzoek. "Stervormingsstudies van dit sterrenstelsel bieden een opstap om stervorming in het vroege universum te begrijpen."

De astronomen richtten hun studie op de N113 Star Formation Region in de LMC, dat een van de meest massieve en gasrijke regio's van de melkweg is. Eerdere observaties van dit gebied met NASA's Spitzer Space Telescope en ESA's Herschel Space Observatory onthulden een verbazingwekkende concentratie van jonge stellaire objecten - protosterren die net begonnen zijn hun stellaire kraamkamers te verwarmen, waardoor ze fel gloeien in infrarood licht. Tenminste een deel van deze stervorming is te wijten aan een domino-achtig effect, waar de vorming van massieve sterren de vorming van andere sterren in dezelfde algemene omgeving veroorzaakt.

Sewi?o en haar collega's gebruikten ALMA om verschillende jonge stellaire objecten in deze regio te bestuderen om hun chemie en dynamiek beter te begrijpen. De ALMA-gegevens onthulden verrassend de veelbetekenende spectrale kenmerken van dimethylether en methylformiaat, moleculen die nog nooit zo ver van de aarde zijn gedetecteerd.

Complexe organische moleculen, die met zes of meer atomen inclusief koolstof, zijn enkele van de basisbouwstenen van moleculen die essentieel zijn voor het leven op aarde en - vermoedelijk - elders in het universum. Hoewel methanol een relatief eenvoudige verbinding is in vergelijking met andere organische moleculen, het is niettemin essentieel voor de vorming van complexere organische moleculen, zoals die welke ALMA onlangs heeft waargenomen, onder andere.

Als deze complexe moleculen zich gemakkelijk rond protosterren kunnen vormen, het is waarschijnlijk dat ze zouden blijven bestaan ​​en deel zouden gaan uitmaken van de protoplanetaire schijven van jonge sterrenstelsels. Dergelijke moleculen werden waarschijnlijk door kometen en meteorieten naar de primitieve aarde gebracht, helpen om de ontwikkeling van het leven op onze planeet een vliegende start te geven.

De astronomen speculeren dat, aangezien complexe organische moleculen zich kunnen vormen in chemisch primitieve omgevingen zoals de LMC, het is mogelijk dat het chemische raamwerk voor leven relatief vroeg in de geschiedenis van het universum is ontstaan.