Phosphor – ein wichtiger Bestandteil des Lebens, wie wir es kennen – gilt im Weltraum als relativ selten. Doch nun haben Astronomen überraschende Mengen Phosphor am Rande der Milchstraße entdeckt, was darauf schließen lässt, dass Leben im Universum häufiger vorkommt. Das Leben auf der Erde erfordert sechs Schlüsselelemente: Stickstoff, Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Phosphor und Schwefel (NCHOPS). Die meisten dieser Elemente sind relativ leicht zu gewinnen, da gewöhnliche Sterne mit geringer Masse am Ende ihres Lebens in den Weltraum geschleudert werden. Phosphor hingegen ist viel seltener und wird daher allgemein als limitierender Faktor für das Leben im Universum angesehen.
„Um Phosphor herzustellen, muss man ein gewalttätiges Ereignis durchleben“, sagte Lucy Ziurys, korrespondierende Autorin der Studie. „Es wird angenommen, dass Phosphor bei Supernova-Explosionen entsteht, und dafür braucht man einen Stern, der mindestens die 20-fache Masse der Sonne hat. Mit anderen Worten: Wenn man Leben haben will, sollte man sich besser in der Nähe einer Supernova befinden, wenn das wirklich die einzige Phosphorquelle im Universum sein soll.“
Aber in neuen Forschungen haben Astronomen Phosphor dort entdeckt, wo er „nicht sein sollte“, was darauf hindeutet, dass unbekannte Mechanismen zur Herstellung von Phosphor häufiger vorkommen könnten, als wir dachten.
Das Forschungsteam nutzte das Arizona Radio Observatory und das Radioteleskop von IRAM in Spanien, um eine Molekülwolke namens WB89-621 zu beobachten. Aufregenderweise stellten sie deutliche Anzeichen von Phosphormonoxid und Phosphornitrid fest.
Die Wolke ist etwa 74.000 Lichtjahre vom Zentrum der Milchstraße entfernt und damit fast doppelt so weit entfernt wie das Gebiet, in dem zuvor Phosphor gefunden wurde. In den äußeren Bereichen der Milchstraße gibt es nicht genug Material, um massereiche Sterne zu bilden, die bei ihrem Tod Phosphor produzieren.
Wie kommt es also dorthin? Zu den zuvor vorgeschlagenen Mechanismen gehört eine „galaktische Fontäne“, die Phosphor aus dem Zentrum austritt und über die Scheibe versprüht. Aber es gibt kaum Beweise dafür, und selbst wenn eine solche Fontäne existierte, wird nicht erwartet, dass sie weiter als etwa 3.000 Lichtjahre ausstößt. Stattdessen glaubt das Team, dass Sterne mit niedriger und mittlerer Masse Phosphor erzeugen können, indem sie Neutronen aus Kohlenstoffatomen entfernen und sie an Siliziumatome anhängen.
„Dies ist theoretisch hypothetisch und könnte daher möglicherweise eine andere Phosphorquelle als Supernovae erklären, und ich denke, wir haben jetzt gute Beweise, die dies stützen“, sagte Ziewurs. Auch andere Forschungsgruppen haben Hinweise auf phosphorreiche Sterne gefunden, die ebenfalls eine Phosphorquelle sein könnten. Diese astrochemische Entdeckung könnte erhebliche Auswirkungen auf das Leben von Außerirdischen haben. Es wurde angenommen, dass die relative Seltenheit von Phosphor die Verbreitung von Leben im Universum stark begrenzen würde, aber wenn Phosphor in der gesamten Galaxie gefunden wird, schließen wir vielleicht zu früh vielversprechende Planeten aus.“
Damit ein Planet für das Leben, wie wir es kennen, bewohnbar ist, muss er alle NCHOPS-Elemente enthalten, und das Vorhandensein dieser Elemente bestimmt die bewohnbare Zone der Milchstraße. Mit unserer Entdeckung von Phosphor befinden sich nun alle Phosphorelemente am Rand der Milchstraße, wodurch sich die bewohnbare Zone bis in die äußeren Bereiche der Milchstraße erstreckt.
Die Forschung wurde in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.