Persbericht
Astrochemici vinden alcohol in kosmische cocktail
Onderzoekers van de Leidse Sterrewacht zijn erin geslaagd bij een
temperatuur
van 260 graden onder nul ethanol te destilleren uit een cocktail van
waterstofatomen en ruimte ijs. De laboratorium experimenten laten zien hoe
in
de ruimte complexe moleculen kunnen ontstaan. De experimenten geven een
nuchtere kijk op chemische processen die van belang zijn bij het ontstaan
van
het leven.
De omstandigheden in de ruimte zijn niet bepaald optimaal voor een actieve
chemie:
zowel de deeltjes dichtheden als temperaturen zijn onvoorstelbaar laag. Des
te
verbazingwekkender is het, dat een groot aantal stoffen, waaronder ook
complexe
moleculen, in de ruimte is waargenomen. In de afgelopen jaren is het besef
ontstaan dat
veel van deze moleculen worden gevormd in dunne ijslaagjes van gas dat
vastvriest op
stofdeeltjes rond en tussend de sterren. Suzanne Bisschop heeft zich in de
afgelopen vier
jaar hiermee bezig gehouden. Op 8 november promoveert ze aan de Universiteit
Leiden
op onderzoek naar astrochemische processen in de vaste stof.
Voor haar onderzoek gebruikte de promovenda de James Clerk Maxwell Telescoop
op
Hawaii om ethanol vinden in gebieden van actieve stervorming. Vervolgens
simuleerde ze
omstandigheden in dergelijke gebieden in het laboratorium voor astrofysica
aan de
Leidse Sterrewacht. ‘We hebben in een ultra hoge vacuum opstelling ijs
gemaakt van
acetaldehyde en dit bij lage temperaturen gebombardeerd met waterstof atomen’,
aldus
Bisschop ‘en wat blijkt, wanneer je infrarode straling gebruikt als een
soort
spectroscopische blaastest dan zie je inderdaad dat ethanol wordt gevormd in
het ijs’.
‘Dit is een belangrijke conclusie’, vervolgt promotor Ewine van Dishoeck,
hoogleraar
moleculaire astrochemie, ‘het bevestigt dat de vaste fase in de ruimte een
belangrijker
rol speelt in het ontstaan van grotere en organische moleculen’.
Toevallig is dit proces precies omgekeerd aan wat er gebeurt wanneer je een
flinke slok
op hebt. In dat geval wordt ethanol in de lever omgezet in acetaldehyde en
wanneer dat
door de hoeveelheid niet snel genoeg wordt afgebroken, loop je kans op een
kater. ‘De
vraag is natuurlijk, hoe in de ruimte voldoende acetaldehyde ontstaat’,
vertelt copromotor
Harold Linnartz en universitair hoofddocent laboratorium astrofysica. ‘Ook
daar
zijn we in het afgelopen jaar flink meer over te weten gekomen’. Het
uitgangspunt is
steevast CO, koolstofmonoxide, een molecuul dat in de ruimte veel voorkomt.
Na
bombardering van CO ijs met waterstofatomen blijkt formaldehyde en methanol
gevormd
te worden. ‘Er ontbreekt in feite nu maar een stap om acetaldehyde te maken’,
aldus
Linnartz, ‘en we staan op het punt om dit experimenteel te simuleren, de
kring is dan
rond.’
Het doel van het onderzoek is om te onderzoeken hoe complex moleculen in een
ijs
kunnen worden. Is het mogelijk om organische en prebiotische moleculen, de
bouwstenen van bijvoorbeeld aminozuren te maken en zo ja, onder welke
condities ? De
uitkomst van dergelijk onderzoek is van belang om naar die gebieden in de
ruimte te
kijken waar de omstandigheden voor molecuul vorming ideaal zijn en de
chemische basis
voor leven in zijn meest algemene vorm aanwezig is.
De alcohol productie in de ruimte houdt zich trouwens binnen de perken. De
hoeveelheid
ethanol in het ijs bedraagt slechts 2%. ‘Interstellar ice light’, aldus
Bisschop, die de
resultaten van haar onderzoek deze week gepubliceerd ziet in het
toonaangevende
Astronomy & Astrophysics.
Gedetailleerde informatie in:
H-atom bombardment of CO2, HCOOH, and CH3CHO containing ices
S. E. Bisschop, G. W. Fuchs, E. F. van Dishoeck, and H. Linnartz, Astronomy
&
Astrophysics 474 (2007) 1061-1071.
• Zie ook: Sterrewacht Leiden: http://www.strw.leidenuniv.nl/
|