Dem Submillimeter-Observatorium ALMA ist eine besondere Beobachtung geglückt: Die beteiligten Astronomen haben Wasserdampf in einer interstellaren Gaswolke in 4300 Lichtjahren Entfernung aufgespürt, berichten sie in einem Aufsatz im Fachmagazin »Astrophysical Journal Letters«. Konkret konnten die Forscher »halbschwere« Wassermoleküle nachweisen, bei denen ein Wasserstoffatom durch das Isotop Deuterium ausgetauscht ist, Chemiker sprechen von Hydrodeuteriumoxid (HDO).

Die kuriosen Moleküle fliegen vermutlich im Umfeld eines oder mehrerer Protosterne durchs All. Darunter verstehen Astronomen eine dichte Ansammlung von Staub und Gas, die kurz davor ist, das Feuer der Kernfusion zu zünden. Rund um solche Embryosonnen rotiert eine Scheibe aus Gas und Staub, die zur Mitte hin immer dichter wird. Während nach und nach immer größere Mengen Materie in den Glutofen fallen, werden Gaswolken hin und wieder auch aus der Scheibe geschleudert. In diesen »Jets« sind für gewöhnlich viele verschiedene chemische Verbindungen enthalten, darunter auch Wasserdampf.

Der Nachweis von halbschwerem Wasser in fernen Regionen des Alls gilt als Herausforderung, ist aber sehr wertvoll: Die Strahlung gewöhnlichen H₂Os wird größtenteils von der Erdatmosphäre absorbiert. Das Problem haben die charakteristischen Wellen, die von deuteriumhaltigem HDO ausgehen, zwar nicht. Allerdings sind sie so hochfrequent, dass ALMA in den extremsten seiner zehn Betriebsmodi schalten muss, in dem die Teleskopschüsseln Strahlung der Wellenlängen 0,3 bis 0,4 Millimeter auffangen.

Aber auch dadurch ist kein Erfolg garantiert, schließlich schwirren selbst in der Atmosphäre über der chilenischen Atacamawüste noch einzelne Wasserdampftröpfchen umher. Sie geben Strahlung der gesuchten Wellenlänge ab und verdeckten etwaige Signale aus dem All. »Normalerweise ist es von der Erde aus nicht möglich, solche hochfrequenten Radiowellen nachzuweisen«, lässt sich der Astrochemiker Brett McGuire in einer Mitteilung des National Radio Astronomy Observatory in Charlottesville, Virginia, zitieren. An einem Abend im April 2018 waren die Beobachtungsbedingungen jedoch perfekt, weshalb es den Instrumenten des 66-Schüssel-Observatoriums gelang, die HDO-Strahlung aus dem All dingfest zu machen.

Die hochfrequenten Radiowellen kamen demnach aus Richtung des Emissionsnebels NGC 6334 im Sternbild Skorpion, der schon länger als wahre Brutstätte neuer Sterne bekannt ist. In unmittelbarer Nachbarschaft schälen sich Protosterne aus Staub- und Gasscheiben. Die Astronomen wissen bisher allerdings nicht, ob die nun nachgewiesene Wasserdampfwolke nur von einer jungen Sonne stammt oder einem ganzen Haufen. Sie vermuten aber, dass der Strom des Gases an dieser Stelle gerade erst eingesetzt hat, er in Zukunft also noch zunehmen könnte.