Des astronomes découvrent la plus grande molécule à ce jour dans un disque de formation de planètes


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  • À l’aide de l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) au Chili, des chercheurs de l’Observatoire de Leiden aux Pays-Bas ont pour la première fois détecté du diméthyléther dans un disque de formation de planètes. Avec neuf atomes, c’est la plus grosse molécule identifiée dans un tel disque à ce jour. C’est aussi un précurseur de molécules organiques plus grosses qui peuvent conduire à l’émergence de la vie.

    « A partir de ces résultats, nous pouvons en apprendre davantage sur l’origine de la vie sur notre planète et ainsi avoir une meilleure idée du potentiel de vie dans d’autres systèmes planétaires. Il est très excitant de voir comment ces découvertes s’intègrent dans le tableau d’ensemble », déclare Nashanty Brunken, étudiant en master à l’Observatoire de Leiden, qui fait partie de l’Université de Leiden, et auteur principal de l’étude publiée aujourd’hui dans Astronomie & Astrophysique.

    L’éther diméthylique est une molécule organique couramment observée dans les nuages ​​​​de formation d’étoiles, mais qui n’avait jamais été trouvée auparavant dans un disque de formation de planètes. Les chercheurs ont également tenté de détecter le formiate de méthyle, une molécule complexe similaire à l’éther diméthylique qui est également un élément constitutif de molécules organiques encore plus grosses.

    « C’est vraiment excitant de détecter enfin ces molécules plus grosses dans des disques. Pendant un moment, nous avons pensé qu’il ne serait peut-être pas possible de les observer », déclare la co-auteure Alice Booth, également chercheuse à l’Observatoire de Leiden.

    Les molécules ont été trouvées dans le disque de formation planétaire autour de la jeune étoile IRS 48 (également connue sous le nom d’Oph-IRS 48) avec l’aide d’ALMA, un observatoire co-détenu par l’Observatoire européen austral (ESO). IRS 48, situé à 444 années-lumière dans la constellation d’Ophiuchus, a fait l’objet de nombreuses études car son disque contient un « piège à poussière » asymétrique en forme de noix de cajou. Cette région, qui s’est probablement formée à la suite d’une planète nouvellement née ou d’une petite étoile compagne située entre l’étoile et le piège à poussière, retient un grand nombre de grains de poussière millimétriques qui peuvent se rassembler et se transformer en objets kilométriques comme des comètes, des astéroïdes et potentiellement même des planètes.

    On pense que de nombreuses molécules organiques complexes, telles que l’éther diméthylique, apparaissent dans les nuages ​​​​formateurs d’étoiles, avant même la naissance des étoiles elles-mêmes. Dans ces environnements froids, les atomes et les molécules simples comme le monoxyde de carbone adhèrent aux grains de poussière, formant une couche de glace et subissant des réactions chimiques, qui se traduisent par des molécules plus complexes. Des chercheurs ont récemment découvert que le piège à poussière du disque IRS 48 est aussi un réservoir de glace, abritant des grains de poussière recouverts de cette glace riche en molécules complexes. C’est dans cette région du disque qu’ALMA a maintenant repéré des signes de la molécule d’éther diméthylique : alors que le chauffage de l’IRS 48 sublime la glace en gaz, les molécules piégées héritées des nuages ​​froids sont libérées et deviennent détectables.

    « Ce qui rend cela encore plus excitant, c’est que nous savons maintenant que ces molécules complexes plus grandes sont disponibles pour nourrir les planètes en formation dans le disque », explique Booth. « Cela n’était pas connu auparavant car dans la plupart des systèmes, ces molécules sont cachées dans la glace. »

    La découverte de l’éther diméthylique suggère que de nombreuses autres molécules complexes couramment détectées dans les régions de formation d’étoiles pourraient également se cacher sur les structures glacées des disques de formation de planètes. Ces molécules sont les précurseurs de molécules prébiotiques telles que les acides aminés et les sucres, qui font partie des éléments de base de la vie.

    En étudiant leur formation et leur évolution, les chercheurs peuvent ainsi mieux comprendre comment les molécules prébiotiques se retrouvent sur les planètes, dont la nôtre. « Nous sommes incroyablement heureux de pouvoir maintenant commencer à suivre l’intégralité du parcours de ces molécules complexes, des nuages ​​qui forment les étoiles aux disques formant des planètes et aux comètes. Espérons qu’avec plus d’observations, nous pourrons faire un pas de plus vers la compréhension de l’origine. de molécules prébiotiques dans notre propre système solaire », déclare Nienke van der Marel, chercheur à l’Observatoire de Leiden qui a également participé à l’étude.

    Les futures études de l’IRS 48 avec l’Extremely Large Telescope (ELT) de l’ESO, actuellement en construction au Chili et qui devrait commencer ses opérations plus tard cette décennie, permettront à l’équipe d’étudier la chimie des régions très internes du disque, où des planètes comme la Terre peuvent se former.

    Source de l’histoire :

    Matériaux fourni par ESO. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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