Det kemiska grundämnet svavel är nödvändigt för alla livsformer och är en byggsten i proteiner och aminosyror. Genom att studera svavelbaserade molekyler i rymden arbetar forskarna för att förstå de kemiska processer som kan ha lett till att liv bildades på jorden.
Tyska forskare från Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics har upptäckt en speciell typ av molekyl som kallas enkeldeuterad metylmerkaptan (CH2DSH). De fann den nära en ung stjärna, liknande vår sol.
Arbetet publiceras i The Astrophysical Journal Letters.
Med hjälp av Canadian Light Source (CLS) vid University of Saskatchewan (USask) kunde Dr. Hayley Bunn och hans kollegor skapa ett ”fingeravtryck” av molekylen genom att analysera hur den skakar och roterar som svar på ultrastarkt synkrotronljus.
Nu använder andra forskare i det internationella teamet detta fingeravtryck eller denna signatur för att leta efter fler av samma molekyler i fjärran rymden. Detta kan göra det möjligt för dem att pussla ihop hur molekylerna för liv bildades på jorden för miljarder år sedan.
”Vi försöker verkligen förstå hur långt vi kemiskt kan gå mot större biologiska molekyler och vilka miljöer som krävs för att bilda dem”, säger Bunn. ”I slutändan skulle det vara trevligt att en dag kunna svara på frågan: hur ärvs detta sedan till planeter och förhoppningsvis liv?”
CLS-synkrotronen var avgörande för framgången med Brunns forskning, eftersom vibrationssignalerna från denna grundläggande molekyl är extremt svåra att upptäcka. Synkrotronljuset är mycket starkare än konventionella ljuskällor, vilket gör det möjligt att identifiera även de svagaste signalerna.
”Det finns väldigt få – möjligen fyra – synkrotroner i världen som kan utföra den högupplösta terahertzspektroskopi som vi behöver, och en av dem är CLS”, säger Bunn. CLS erbjuder också forskare fjärråtkomst för den här typen av arbete – med specialiserat stöd – vilket gör forskningen så enkel som möjligt.
Bunn och hennes medarbetare blev förvånade över komplexiteten i molekylens karakteristiska vibrations- och rotationsmönster. Även om deras studie ger tydlig information som är användbar för att identifiera den i rymden, kvarstår frågor om den underliggande kemin.
Bunn är ivrig att fortsätta sitt arbete med att identifiera dessa grundläggande molekyler i labbet och med hjälp av synkrotronljus. ”Det är spännande att lägga pusslet.”
För mer information: Hayley A. Bunn et al, Laboratory Rotational Spectroscopy Leads to the First Interstellar Detection of Singly Deuterated Methyl Mercaptan (CH2DSH), The Astrophysical Journal Letters (2025). DOI: 10.3847/2041-8213/adacea
