Der interstellare Raum im Kosmos ist der Ort der interstellaren Gaswolken. Diese sehr dichten, kalten Molekülwolken sind nicht nur wichtige "Sternenwiegen" sondern auch Reservoire für interstellare Materie im Universum. Mit optischen Teleskopen sind sie nur schwer oder gar nicht wahrnehmbar, sie bilden bestenfalls einen dunklen oder hellen Schleier vor dem Hintergrund des Sternenhimmels. Mithilfe von Radioteleskopen werden sie dagegen nicht nur sichtbar, sondern sie verraten auch ihre molekulare Zusammensetzung.

Interstellare Gaswolke © NASA/STScI

In den Wolken kollidieren Gasmoleküle miteinander, katapultieren sich dadurch in einen angeregten energiereicheren Zustand und fallen später wieder auf ihr ursprüngliches Energieniveau zurück. Bei diesen Prozessen geben sie Energie in Form von Radio- und Mikrowellen ab. Je nach Molekülart und spezifischer Bewegung sind diese Emissionen durch spezielle, charakteristische Spektrallinien gekennzeichnet. Mithilfe dieser Linien können Radioastronomen und Astrochemiker bestimmen, welche Moleküle und Elemente in einer Gaswolke vertreten sind. Die Breite der Spektrallinie gibt ihnen zusätzlich Informationen über die Bewegung der Gasmoleküle innerhalb der Wolken, aus der Stärke des Radiosignals können sie auf die Dichte und Temperatur der Gaswolke schließen.

Der erste Nachweis einer solchen Spektrallinie und gleichzeitig ein wichtiger Meilenstein für die damals noch junge Radioastronomie war die Entdeckung der 21 Zentimeter-Linie des neutralen Wasserstoffs durch Ewen und Purcell im Jahr 1950. Seither haben Radioastronomen mithilfe solcher Linien mehr als 100 interstellare Moleküle entdeckt, darunter so einfache wie Kohlenmonoxid, Siliziumoxid oder Schwelfeloxid, aber auch erheblich komplexere Verbindungen wie beispielsweise Glycolaldehyd.

Solche Funde sind nicht nur für die Astronomie, sondern auch für das Verständnis der Entstehung des Lebens auf der Erde wichtig. Die Bedingungen in den interstellaren Gaswolken könnte, so glauben die Astrochemiker, in vielerlei Hinsicht den Bedingungen im frühen Sonnensystem ähneln. Wenn bereits in solchen Vorstufen zu Sternen und Planetensystemen komplexere organische Moleküle existieren, könnte dies einerseits die Hypothese unterstützen, dass auch das irdische Leben seinen Ursprung im All genommen hat. Kometen könnten, so die Vorstellung, organische komplexe Moleküle aus den interstellaren Wolken auf die noch junge Erde transportiert und so den Prozess der Evolution in Gang gesetzt haben. Andererseits erhöht ein solches Depot an komplexen Molekülen gleichzeitig auch Wahrscheinlichkeit für die Entstehung von Leben auf anderen Himmelskörpern.

Noch hat man zwar keine echten Biomoleküle gefunden, doch die Zahl der entdeckten komplexeren Moleküle wächst...