Elementares Kohlenwasserstoff-Ion in protoplanetarischer Scheibe nachgewiesen

Mithilfe des James Webb-Weltraum­teleskop hat ein inter­nationales Forscherteam erstmals das Kohlen­wasserstoff-Ion CH3+ in einem entstehenden Planetensystem entdeckt. CH3+ reagiert mit vielen Molekülen und kann so zur Bildung sehr komplexer organischer Moleküle beitragen. Die Beobachtungen zeigen, dass CH3+ aufgrund der starken UV-Strahlung benachbarter Sterne entsteht. Die Entdeckung hat weitreichende Folgen für das Verständnis der Chemie und Entstehung der Moleküle im All. Insbesondere liefert der Fund neue Informationen über Details der Entstehung unseres Sonnensystems.

Moleküle wie Kohlendioxid und Wasser entstehen in großer Zahl im Weltall. Jedes Moleküle hat ein individuelles Spektrum. Ist der spektro­skopische Finger­abdruck eines Moleküls im Labor gemessen, so kann das Molekül auch im Weltraum entdeckt werden. Unter den Molekülen spielen Kohlen­wasser­stoffe eine besondere Rolle, weil sie als Vorläufer von Biomolekülen fungieren können. Biomoleküle sind organische Substanzen, die die Grundlage von Lebewesen formen.

CH3+ ist ein elementares Kohlen­wasser­stoff-Molekül und ein Baustein komplexerer Moleküle. Bisher konnte CH3+ im All nicht nach­ge­wiesen werden, weil es aufgrund seines symmetrischen drei­eckigen Aufbaus keine Radio­strahlung, sondern nur Infrarot­strahlung aussendet. Ein geeignetes Infrarot­teleskop fehlte bisher jedoch. Erst der Start des James Webb Space Telescope, das im Infrarot­bereich misst, sowie seine Inbetrieb­nahme im Sommer 2022 haben diesen Fund ermöglicht.

U. Köln / RK

Weitere Infos

• Originalveröffentlichung
  O. Berné et al.: Formation of the Methyl Cation by Photochemistry in a Protoplanetary Disk, Nature, online 26. Juni 2023; DOI:  10.1038/s41586-023-06307-x
• Institut für Astrophysik, Universität zu Köln