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Zum ersten Mal wurde ein komplexes, ringförmiges Molekül mit 13 Atomen – darunter Schwefel – im interstellaren Raum entdeckt, basierend auf Laboruntersuchungen.
Die Entdeckung schließt eine zentrale Lücke: Sie verbindet einfache Chemie im All mit den komplexen organischen Bausteinen, die in Kometen und Meteoriten gefunden wurden.
Dies ist ein entscheidender Schritt hin zur Erklärung der kosmischen Ursprünge der Chemie des Lebens.
Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Extraterrestrische Physik (MPE) haben in Zusammenarbeit mit Astrophysikerinnen und Astrophysikern des Centro de Astrobiología (CAB), CSIC-INTA, das bisher größte schwefelhaltige Molekül im interstellaren Raum identifiziert: 2,5-Cyclohexadien-1-thion (C₆H₆S). Dieser Durchbruch gelang durch die Kombination von Laborexperimenten und astronomischen Beobachtungen. Das Molekül befindet sich in der molekularen Wolke G+0,693–0,027, etwa 27.000 Lichtjahre von der Erde entfernt nahe dem Zentrum der Milchstraße. Mit einem stabilen sechsgliedrigen Ring und insgesamt 13 Atomen übertrifft es deutlich die Größe aller bisher im All nachgewiesenen schwefelhaltigen Verbindungen.
Dr. Mitsunori Araki, Wissenschaftler am MPE und Erstautor der Studie, betont: „Dies ist die erste eindeutige Entdeckung eines komplexen, ringförmigen schwefelhaltigen Moleküls im interstellaren Raum – und ein entscheidender Schritt, um die chemische Verbindung zwischen dem All und den Bausteinen des Lebens zu verstehen.“
Bisher hatten Astronomen nur kleine Schwefelverbindungen – meist mit sechs Atomen oder weniger – im interstellaren Raum nachweisen können. Große, komplexe schwefelhaltige Moleküle wurden aufgrund der Schlüsselrolle von Schwefel in Proteinen und Enzymen lange erwartet, blieben jedoch bisher unentdeckt. Diese Lücke zwischen der interstellaren Chemie und dem organischen Inventar von Kometen und Meteoriten war ein zentrales Rätsel der Astrochemie.
Das jetzt entdeckte C₆H₆S ist strukturell mit Molekülen verwandt, die in extraterrestrischen Proben vorkommen – und das erste seiner Art, das eindeutig im All nachgewiesen wurde. Es stellt eine direkte chemische „Brücke“ zwischen dem interstellaren Medium und unserem Sonnensystem dar.
Die Identifizierung basierte auf einer Kombination aus Arbeiten im Labor sowie anschließenden astronomischen Beobachtungen. Das Team synthetisierte das Molekül im Labor, indem es eine elektrische Entladung von 1.000 Volt auf die übelriechende Flüssigkeit Thiophenol (C₆H₅SH) anwandte.
Mit einem selbst entwickelten Spektrometer maßen die Forscher präzise die Radiowellenfrequenzen von C₆H₆S und erzeugten ein einzigartiges „Radiofingerprint“ mit mehr als sieben signifikanten Dezimalstellen. Dieses Signal wurde anschließend mit astronomischen Daten aus einer umfangreichen Beobachtungskampagne unter der Leitung des CAB abgeglichen, die mit den Radioteleskopen IRAM 30 m und Yebes 40 m in Spanien gesammelt wurden.
Dr. Valerio Lattanzi, Wissenschaftler am MPE, erläutert: „Unsere Ergebnisse zeigen, dass ein 13-Atom-Molekül, das strukturell jenen in Kometen ähnelt, bereits in einer jungen, sternlosen molekularen Wolke existiert. Dies beweist, dass die chemischen Grundlagen für Leben bereits lange vor der Sternentstehung entstehen.“
Die Entdeckung legt nahe, dass noch viele weitere komplexe schwefelhaltige Moleküle unentdeckt geblieben sind – und dass die grundlegenden Bausteine des Lebens möglicherweise bereits in den Tiefen des interstellaren Raums entstanden sind, lange bevor die Erde existierte.
Dr. Mitsunori Araki | +49 89 30000-3314 | araki@mpe.mpg.de
Dr. Valerio Lattanzi | +49 89 30000-3808 | lattanzi@mpe.mpg.de
Prof. Dr. Paola Caselli | +49 89 30000-3400 | caselli@mpe.mpg.de
M. Araki, M. Sanz-Novo, C. P. Endres, P. Caselli, V. M. Rivilla, I. Jiménez-Serra, L. Colzi, S. Zeng, A. Megías, A. López-Gallifa, A. Martínez-Henares, D. San Andrés, S. Martín, M. A. Requena-Torres, J. García de la Concepción, V. Lattanzi: Sulfur-Bearing Cyclic Hydrocarbons in Space.
https://www.nature.com/articles/s41550-025-02749-7
Criteria of this press release:
Journalists, Scientists and scholars
Physics / astronomy
transregional, national
Miscellaneous scientific news/publications
German
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