Astronomen die ALMA gebruiken, vonden complexe organische moleculen rond de jonge ster V883 Ori (in het sterrenbeeld Orion). Een plotselinge flits bracht moleculen uit ijsachtige verbindingen vrij in de planeetvormende schijf. De chemische samenstelling van de schijf convergeert met kometen in het moderne zonnestelsel. De gevoeligheid van ALMA stelt wetenschappers in staat de evolutie van organische moleculen te reconstrueren vanaf het moment van de geboorte van ons systeem tot de objecten die we vandaag waarnemen.
Oranje duidt op stofverdeling en blauw op methanol (organisch molecuul)
De ALMA submillimeter-array hielp bij het detecteren van complexe organische moleculen, waaronder methanol (CH3OH), aceton (CH3COCH3), aceetaldehyde (CH3CHO), methylformiaat (CH3OCHO) en acetonitril (CH3CN). En dit is de eerste keer, toen het zeker mogelijk was om aceton te fixeren in een protoplanetaire schijf (een gebied van planetaire formatie).
Verschillende moleculen worden bevroren in ijs rond stofdeeltjes in protoplanetaire schijven. Een onverwachte flits in de ster V883 Ori verwarmt de schijf, sublimeert het ijs en maakt de moleculen in gas. Het territorium in de schijf, waar de temperatuur de snelheid van sublimatie bereikt, wordt de sneeuwlijn genoemd. Typisch bestrijken de stralen van dergelijke lijnen verschillende astronomische eenheden, maar deze nemen bijna 10 keer toe rond de knipperende sterren.
Het buitenste deel van de schijf is koud en de stofdeeltjes zijn bedekt met ijs. ALMA slaagde erin om een verscheidenheid aan complexe organische moleculen rond een sneeuwlijn van water in een schijf te vinden.
Er wordt aangenomen dat ijs samen met bevroren organische moleculen nauw gerelateerd kan zijn aan de oorsprong van het leven op de planeten. In het zonnestelsel ligt de focus op kometen vanwege de rijkdom aan ijsverbindingen. De Rosetta-missie slaagde er bijvoorbeeld in rijke organische chemie te vinden rond komeet 67P / Churyumov-Gerasimenko.
Wetenschappers geloven dat kometen zich hebben gevormd in het buitenste en koelere deel van het proto-zonnestelsel, waar de moleculen zich in het ijs bevonden. Daarom is de studie van chemische samenstelling in protoplanetaire schijven direct gerelateerd aan de studie van de oorsprong van organische moleculen en de bouwstenen van het leven.
Vanwege de scherpte van de ALMA-blik en de verhoogde sneeuwlijn (vanwege de stellaire flare) was het mogelijk de ruimtelijke verdeling van methanol en aceetaldehyde af te leiden. Hun verdeling lijkt op een ringstructuur met een straal van 60 a. e., dat is twee keer de baan van Neptunus. Er is een aanname dat binnen deze ring moleculen onzichtbaar lijken, omdat ze verborgen zijn door een dichte stofmuur en bevroren zijn.
Schematische weergave van de samenstelling van protoplanetaire schijven in de normale toestand en in de uitstootfase. V883 Ori passeert de flitser en de toename in temperatuurverwarming van de schijf duwt de sneeuwlijn naar buiten. Daarom komen moleculen in ijs vrij in het gas.
V883 Ori is een jonge ster die leeft in het sterrenbeeld Orion, met een afstand van 1300 lichtjaar. Dergelijke flitsen duren ongeveer 100 jaar, waardoor het zelden mogelijk is om de gebeurtenis te observeren. Maar aangezien jonge sterren met een grote verscheidenheid aan leeftijden dergelijke flitsen ervaren, verwachten astronomen dat ze in staat zijn om de chemische samenstelling van ijs te volgen tijdens de evolutie van jonge sterren.
