Fosfor – een belangrijk ingrediënt van het leven zoals wij dat kennen – wordt als relatief zeldzaam beschouwd in de ruimte. Maar nu hebben astronomen verrassende hoeveelheden fosfor ontdekt aan de rand van de Melkweg, wat erop wijst dat leven vaker voorkomt in het heelal. Het leven op aarde vereist zes sleutelelementen: stikstof, koolstof, waterstof, zuurstof, fosfor en zwavel (NCHOPS). De meeste van deze elementen zijn relatief eenvoudig te verkrijgen omdat gewone sterren met een lage massa aan het einde van hun leven de ruimte in worden geblazen. Fosfor is daarentegen veel zeldzamer en wordt daarom algemeen beschouwd als de beperkende factor voor het leven in het universum.

"Om fosfor te maken moet je een gewelddadige gebeurtenis meemaken", zegt Lucy Ziurys, corresponderende auteur van het onderzoek. ‘Men denkt dat fosfor wordt geproduceerd bij supernova-explosies, en daarvoor heb je een ster nodig die minstens twintig keer de massa van de zon heeft. Met andere woorden: als je leven wilt hebben, kun je maar beter in de buurt van een supernova zijn, als dat echt de enige bron van fosfor in het universum zal zijn.’

Maar in nieuw onderzoek hebben astronomen fosfor ontdekt waar het ‘niet zou moeten zijn’, wat suggereert dat onbekende mechanismen voor het maken van fosfor wellicht overvloediger voorkomen dan we dachten.

Het onderzoeksteam gebruikte het Arizona Radio Observatory en de radiotelescoop van IRAM in Spanje om een ​​moleculaire wolk genaamd WB89-621 waar te nemen. Opwindend genoeg ontdekten ze duidelijke tekenen van fosformonoxide en fosfornitride.

De wolk bevindt zich op ongeveer 74.000 lichtjaar afstand van het centrum van de Melkweg, bijna twee keer zo ver weg als het gebied waar voorheen fosfor werd gevonden. In de buitenste delen van de Melkweg is er niet genoeg materiaal om massieve sterren te vormen, die bij hun dood fosfor produceren.

Dus, hoe komt het daar? Eerder voorgestelde mechanismen omvatten een "galactische fontein" die fosfor uit het centrum lekt en dit over de schijf spuit. Maar er is weinig bewijs om dit te ondersteunen, en zelfs als zo'n fontein zou bestaan, wordt niet verwacht dat deze verder dan ongeveer 3000 lichtjaar uitspuugt. In plaats daarvan gelooft het team dat sterren met een lage en gemiddelde massa fosfor kunnen creëren door neutronen van koolstofatomen te verwijderen en deze aan siliciumatomen toe te voegen.

"Dit is theoretisch hypothetisch, dus het zou mogelijk een andere bron van fosfor naast supernova's kunnen verklaren, en ik denk dat we nu goed bewijs hebben om dat te ondersteunen," zei Ziewurs. Andere onderzoeksgroepen hebben ook bewijs gevonden voor fosforrijke sterren die ook een bron van fosfor zouden kunnen zijn. Deze astrochemische ontdekking zou grote gevolgen kunnen hebben voor buitenaards leven. Er wordt gedacht dat de relatieve zeldzaamheid van fosfor een harde grens zou stellen aan de prevalentie van leven in het universum, maar als fosfor overal in de Melkweg wordt aangetroffen, sluiten we misschien te vroeg veelbelovende planeten uit.”

Wil een planeet bewoonbaar zijn voor het leven zoals wij die kennen, dan moet deze over alle NCHOPS-elementen beschikken, en de aanwezigheid van deze elementen bepaalt de bewoonbare zone van de Melkweg. Met onze ontdekking van fosfor worden alle fosforelementen nu gevonden aan de rand van de Melkweg, die de bewoonbare zone helemaal tot aan de buitenste delen van de Melkweg uitstrekt.

Het onderzoek werd gepubliceerd in het tijdschrift Nature.