Met behulp van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), een internationaal team van onderzoekers heeft mierenzuur gedetecteerd in de circumstellaire schijf van het TW Hydrae-systeem. Het is de eerste ontdekking van het eenvoudigste carbonzuur in een protoplanetaire schijf. De bevinding wordt gerapporteerd in een paper die op 16 juli is gepubliceerd op arXiv.org.

Gelegen op zo'n 194 lichtjaar van de aarde in het sterrenbeeld Hydra, TW Hydrae (kortweg TW Hya) is een T Tauri-ster van minder dan 10 miljoen jaar oud, met een massa van ongeveer 0,7 zonsmassa. Er wordt aangenomen dat de ster in een baan om een ​​ijsreuzenplaneet draait op een afstand van ongeveer 22 AE.

TW Hydrae staat bekend om zijn gasrijke circumstellaire schijf met een massa van meer dan 0,006 zonsmassa's. De schijf vertoont opvallende ringen en gaten in gas- en stofemissie, wat zou kunnen duiden op een voortgaande planeetvorming.

Het bestuderen van schijven zoals die in TW Hydrae zou essentiële informatie kunnen opleveren over planetaire vormingsprocessen. Het is van cruciaal belang voor astronomen om uit te zoeken of en welke organische moleculen worden gesynthetiseerd in protoplanetaire schijven, aangezien de chemische samenstelling van deze structuren de eigenschappen van het opkomende planetaire systeem zou kunnen bepalen.

Met dat doel voor ogen, een team van astronomen onder leiding van Cecile Favre van het Arcetri Observatorium in Italië voerde medio 2016 ALMA-waarnemingen uit van TW Hydrae, gericht op de detectie van mierenzuur (HCOOH). Het is het eenvoudigste carbonzuur en het belangrijkste organische molecuul, aangezien de carboxylgroep een van de belangrijkste functionele groepen van aminozuren is.

De waarnemingscampagne resulteerde in de ontdekking van de 129 GHz HCOOH-lijn met een signaal-ruisverhouding van ongeveer 4,0.

"Hier, we rapporteren de eerste detectie van HCOOH met ALMA in de richting van de protoplanetaire schijf rond de dichtstbijzijnde jonge ster van het zonnetype TW Hya, ’ schreven de onderzoekers in de krant.

Volgens de studie, de emissie van mierenzuur in TW Hydrae lijkt een centrale piek te hebben met een verlenging tot meer dan 200 AU. De wetenschappers voegden eraan toe dat hoewel hun waarnemingen met lage resolutie hen niet toestonden te beperken waar, precies, mierenzuur wordt uitgestoten in de schijf, algemeen wordt aangenomen dat alle organische zuurstofhoudende moleculen in hetzelfde gebied uitstoten als ze de chemie van de vorming van het korreloppervlak delen.

Aangezien methanol (CH ₃ OH), die wordt gezien als een startmolecuul waaruit meer complexe organische stoffen worden gesynthetiseerd, eerder werd gedetecteerd in de richting van TW Hydrae, de onderzoekers berekenden ook de fractie mierenzuur ten opzichte van methanol. Ze vonden dat deze verhouding niet hoger is dan 1,0, wat ongeveer een orde van grootte groter is dan de verhouding gemeten in kometen.

Opmerkelijk, de studie uitgevoerd door Favre's team markeert de eerste keer dat een organisch molecuul met twee zuurstofatomen wordt gedetecteerd in een protoplanetaire schijf. Dit, volgens de auteurs van het artikel, bewijst dat organische chemie zeer actief is, hoewel moeilijk waarneembaar in schijven.

© 2018 Fys.org