Zucker galt bislang als Chemie, die Planeten brauchen. Nun ist der Nachweis in einer Wolke aus Gas und Staub nahe dem Zentrum der Milchstraße gelungen: Ein internationales Team hat dort Erythrulose gefunden – nach eigener Einordnung der erste echte Zucker, der im Raum zwischen den Sternen aufgespürt wurde. Die Arbeit ist in "Nature Astronomy" erschienen.

Das Wort "echt" trägt hier Gewicht. Schon im Jahr 2000 wurde Glykolaldehyd im interstellaren Raum entdeckt und oft als einfachster Zucker bezeichnet. Chemisch ist es keiner: Dafür braucht ein Molekül ein Gerüst aus mindestens drei Kohlenstoffatomen, wie der Astrochemiker Brett McGuire vom Massachusetts Institute of Technology betont. Erythrulose hat vier – auf der Erde kommt sie unter anderem in Himbeeren vor und steckt in Selbstbräunern.

Erstautorin Izaskun Jiménez-Serra vom spanischen Forschungsrat hatte jahrelang vergeblich nach solchen Molekülen gesucht. 2022 bot ihr der Physikochemiker Emilio Cocinero von der Universität des Baskenlandes an, im Labor gemessene Spektraldaten von Erythrulose zu teilen: jene charakteristischen Frequenzen, an denen sich ein Molekül zweifelsfrei erkennen lässt. Skeptisch glich sie die Daten mit ihren Beobachtungen der Wolke G+0.693-0.027 ab – und fand das Muster. Mit dem 40-Meter-Radioteleskop in Yebes und dem 30-Meter-Teleskop des IRAM, beide in Spanien, wurde das Signal noch deutlicher. Am Ende passten zwölf Frequenz-Sets zu Erythrulose; über 180 weitere Molekülarten im Datensatz musste das Team modellieren, um Störsignale auszuschließen.

Chemie gegen die Intuition

Zwei Befunde sind besonders unerwartet. Der Vier-Kohlenstoff-Zucker ist mindestens achtmal häufiger als vergleichbare Moleküle mit drei Kohlenstoffatomen – dabei sollten größere Moleküle im All eigentlich seltener sein. "Wir haben die Drei-Kohlenstoff-Zucker komplett übersprungen", sagt McGuire, der die Ergebnisse noch am Tag der Preprint-Veröffentlichung in einen Vortrag am Observatorium Leiden aufnahm.

Zum anderen wächst Erythrulose offenbar nicht Atom für Atom heran. Das Team schlägt vor, dass sie auf eisigen Staubkörnern entsteht, wenn zwei häufige Zwei-Kohlenstoff-Moleküle miteinander reagieren: Glykolaldehyd und Ethylenglykol. Quantenchemische Rechnungen und astrochemische Simulationen stützen diesen Weg unter interstellaren Bedingungen.

Für die Frage nach dem Ursprung des Lebens ist das mehr als eine Kuriosität. Bislang war offen, ob die nötigen Zuckermengen auf der jungen Erde selbst entstanden oder von außen kamen; in mehrere Milliarden Jahre alten Meteoritenproben wurde bereits der Fünf-Kohlenstoff-Zucker Ribose gefunden. Der neue Nachweis stützt die Variante, dass zentrale Bausteine schon vor der Bildung von Sternen und Planeten im interstellaren Raum entstanden und später mit Kometen oder Meteoriten auf die Erde gelangten. Der Kasseler Astrophysiker Thomas Giesen verweist auf den Zeitgewinn: Staubkorn und etwas Kohlenwasserstoff-Chemie genügen, und der Prozess habe Milliarden Jahre Zeit.

Jiménez-Serra will nun größere Zucker suchen – Ribose und Desoxyribose, die Gerüstbausteine von RNA und DNA.