Ein Universum in der Flasche: Der Sternenstaub einer Studentin könnte erhellen, wie das Leben begann

Um den Staub zu untersuchen, der zwischen den Sternen treibt, müssen Forschende sonst auf einen Kometen oder Meteoriten warten, der eine Probe liefert – und das meiste davon verglüht, bevor es je den Boden erreicht. Linda Losurdo wollte nicht warten. In einem Physiklabor der Universität Sydney stellte die Doktorandin ihren eigenen kosmischen Staub von Grund auf her und eröffnet der Wissenschaft damit einen neuen Weg zu einer ihrer ältesten Fragen: Woher kamen die Zutaten des Lebens?

Ihr Rezept ist verblüffend einfach. Losurdo und ihr Mitautor, der Materialphysiker David McKenzie, entzogen einer Glasröhre die Luft, füllten sie mit Stickstoff, Kohlendioxid und Acetylen und schickten dann eine Stunde lang 10.000 Volt durch das Gemisch. Die Ladung ahmte die gewaltige Energie in der Nähe sterbender Sterne und Supernova-Überreste nach, und heraus kam ein kohlenstoffreiches Pulver, das dem Material ähnelt, das im Inneren von Kometen und Asteroiden konserviert ist.

Entscheidend ist: Der Laborstaub trug die richtige Chemie in sich. Er enthielt CHON-Moleküle – Verbindungen aus Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff –, die in vielen der für das Leben als wesentlich geltenden organischen Stoffe vorkommen. Als das Team die Proben mit Infrarotlicht untersuchte, zeigten sich dieselben spektralen „Fingerabdrücke“, die Astronomen in echtem interstellarem Staub messen – ein Zeichen, dass das Experiment die Vorgänge im All getreu nachbildete. Die Arbeit erschien im Astrophysical Journal.

Warum das zählt: Kosmischer Staub ist mehr als Trümmer. Er hilft Sternen bei der Entstehung und kann als Katalysator für die organischen Moleküle wirken, aus denen die Bausteine des Lebens bestehen. Doch auf der Erde ist er quälend schwer zu untersuchen. Indem sie ein überzeugendes Analogon auf der Laborbank herstellt, gibt Losurdo der Wissenschaft ein erneuerbares Material an die Hand, statt auf seltene Proben aus dem All angewiesen zu sein.

Der Ertrag könnte Milliarden Jahre zurückreichen. Aminosäuren – zentral für Proteine und für das Leben selbst – gehörten zu den ersten Molekülen überhaupt, und noch immer ist umstritten, ob sie auf der jungen Erde entstanden oder mit Kometen und Staub aus dem All kamen. „Wir müssen nicht länger warten, bis ein Asteroid oder Komet zur Erde kommt, um ihre Geschichte zu verstehen“, sagte Losurdo. Ein kleines Universum in der Flasche kann, so zeigt sich, eine sehr große Frage bergen.