Complex molecuul ontdekt in de ruimte

Telescopenpark in Chili speurt naar moleculen tussen de sterren. Foto Y. Beletsky/ESO

Voor het eerst is in de interstellaire ruimte een ‘vertakt’ organisch molecuul opgespoord. Dat schrijven Duitse en Amerikaanse wetenschappers deze week in Science. Het molecuul, isopropylcyanide (chemische formule i-C3H7CN), is aangetroffen in Sagittarius B2, een omvangrijk stervormingsgebied nabij het centrum van de Melkweg.

Dat er in de interstellaire ruimte vertakte organische moleculen voorkomen, werd al in de jaren tachtig voorspeld. Maar tot nu toe waren alleen lineaire en ringvormige organische moleculen opgespoord. Van alle moleculen die in de interstellaire ruimte zijn waargenomen, vertonen vertakte moleculen de meeste overeenkomst met de complexe organische verbindingen die in meteorieten zijn aangetroffen, zoals aminozuren (de bouwstenen van eiwitten).

De zoektocht naar moleculen in de interstellaire ruimte, die zich vooral op infrarode en radiogolflengten afspeelt, is al vijftig jaar bezig. Tot nu toe zijn daarbij ongeveer 180 verschillende molecuulsoorten opgespoord. Elk soort molecuul zendt straling uit op specifieke golflengten. Dat resulteert in een spectrum – een ‘streepjescode’ die zich ook op astronomische afstanden laat aflezen.

Het nu opgespoorde molecuul, dat ook wel isobutyrolnitril wordt genoemd, heeft ook een lineair zusje, n-propylcyanide (of butyronitril), dat al in 2009 in de interstellaire ruimte is aangetroffen. Beide bestaan uit twaalf atomen: ze zijn daarmee de langste moleculen die tot nu toe in een stervormingsgebied zijn aangetroffen.

Modelberekeningen wijzen erop dat moleculen als deze in of op de ijskorstjes rond stofdeeltjes worden gevormd. De detectie van isopropylcyanide wordt gezien als een aanwijzing dat ook aminozuren, die eveneens een vertakte structuur vertonen, in de interstellaire ruimte te vinden zullen zijn.

Het isopropylcyanide is opgespoord met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in het noorden van Chili. Daarbij is gebruik gemaakt van een database waarin de spectrale eigenschappen van ongeveer 400 verschillende moleculen zijn opgenomen. Er valt dus nog wel wat speurwerk te verrichten.