Der Orion-Balken: Die Region im Orion-Nebel steht aktuell unter besonderer Beobachtung der ESA. (NirCAM-Aufnahme: ESA)
Französische Forscher:innen haben mithilfe der europäischen Instrumente NIRSpec und MIRI vom James-Webb-Teleskop (JWST) das Molekül Methylkation (CH3+) im Orionnebel nachgewiesen. Der durch seine Schönheit berühmt gewordene Nebel gilt als Kinderstube für Sterne. Er liegt 1.350 Lichtjahre von der Erde entfernt.
Dazu passt, dass das kohlenstoffhaltige Ion mit einer Vielzahl von anderen Molekülen reagiert. Marie-Aline Martin von der Universität Paris erklärt in einer Mitteilung der Esa: „Dieser Nachweis von CH3+ bestätigt nicht nur die unglaubliche Empfindlichkeit von James Webb, sondern auch die postulierte zentrale Bedeutung von CH3+ in der interstellaren Chemie.“ Das Kation konnte bisher noch nie nachgewiesen werden.
Zwergstern d203-506 im UV-Gewitter
Das Methylkation-Signal fanden die Wissenschaftler:innen in einem System, das einen kleinen Zwergstern und eine protoplanetare Scheibe umfasst. Es ist nach dem Stern d203-506 benannt. Er besitzt etwa ein Zehntel der Sonnenmasse.
Junge und massereiche Sternen in der Nachbarschaft bombardieren den Zwerg und die Vorform seines Planeten mit starker ultravioletter Strahlung. Man geht davon aus, dass alle Prä-Planeten eine solche Phase durchlaufen. Auch unser Sonnensystem soll sich so gebildet haben. Das UV-Bombardement habe von einem Begleiter unserer Sonne gestammt, der schon lange tot sei, schreibt die europäische Weltraumagentur.
CH3+ und das ultraviolette Licht
Doch diese Annahme hat einen Haken: UV-Licht gilt als zerstörerisch bei der Bildung von komplexen organischen Molekülen. Auf der anderen Seite ist die Erde – Stand heutiger Forschung – aus einer solchen stark bestrahlten Scheibe entstanden. Hier kommt CH3+ ins Spiel: Das Molekül braucht anscheinend die Strahlung, um sich zu bilden.
Seine Reaktionsfreudigkeit könnte die zerstörerische Wirkung wieder aufheben. Hauptautor Olivier Berné von der Universität Toulouse sagte: „Dies zeigt deutlich, dass ultraviolette Strahlung die Chemie einer protoplanetaren Scheibe völlig verändern kann.“ CH3+ könnte etwa an frühen Stadien der Entstehung von Leben mitgewirkt haben.
Fähigkeiten des JWST bringen interstellare Chemie ans Licht
Diese Entdeckung blieb zunächst unerkannt: Das Signal konnte nicht identifiziert werden. Die Zusammenarbeit von Astronom:innen, astrochemischen Modellierer:innen, Theoretiker:innen und experimentellen Spektroskopiker:innen kombinierte die Fähigkeiten des JWST mit irdischen Laboren.
Die Erdatmosphäre habe bisher verhindert, dass man ähnliche Entdeckungen mit Radioteleskopen gemacht hat. Die außerordentlichen Instrumente, die beide aus der europäischen Teilhabe an dem Teleskop stammen, und die interdisziplinäre Kooperation haben diesen Fund der interstellaren Chemie erst ermöglicht.
