08/04/2015

Des molécules organiques complexes découvertes dans un disque protoplanétaire

Voilà encore une première... Et pas des moindres... une équipe d'astronomes américano-néérlando-japonaise vient de publier dans Nature la découverte de la présence de molécules organiques complexes, au sein d'un disque protoplanétaire entourant une étoile toute jeune. Cette découverte a été réalisée avec le réseau de radiotélescopes ALMA dont nous avons déjà souvent parlé ici.



Illusration de la molécule CH3CN (ESO)

L'étoile en question est nommée MWC 480 (MWC signifiant Mount Wilson Catalogue). Autour de MWC 480 se trouve un disque de poussières nouvellement formé, qui ressemble un peu à la ceinture de Kuiper entourant notre soleil. Et dans le cas de MWC 480, on ne trouve pas que de l'eau en grandes quantités mais de du cyanure de méthyle (CH3CN) et du cyanure d'hydrogène (HCN).  La quantité de cyanure de méthyle mise en évidence est suffisante pour remplir tous les océans terrestres... L'équipe d'astrochimistes comme on peut les appeler, menée par Karin Oberg du Harvard Smithonian Center for Astrophysics, montre pour la première fois qu'on retrouve des compositions chimiques similaires à ce qui est observé dans les comètes de notre propre système solaire, mais autour d'une étoile récemment formée, située à 455 années-lumière, dans une zone de formation d'étoiles (observable dans le Taureau). MWC 480 n'a seulement que 1 million d'années (à comparer aux 4,6 milliards du soleil). Ce disque protoplanétaire est très jeune, s'étant récemment agrégé à partir d'une nébuleuse de gaz et de poussières, et aucune trace de planète n'a encore pu y être trouvée.

En fait les astronomes savent depuis un moment que les nuages de gaz et de poussière froids sont les lieux idoines pour servir de véritables usines à molécules organiques complexes. Et ce qui rend très très intéressante la molécule de cyanure de méthyle, c'est qu'elle contient des liaisons carbone-azote, qui sont essentielles à la formation d'acides aminés, les bases de l'ADN et de l'ARN et des protéines.
Karin Oberg
(Harvard Smithonian Center for Astrophysics)

Jusqu'à aujourd'hui (ou plutôt jusqu'à hier), on ne savait pas si de telles molécules organiques complexes pouvaient se former en quantité et survivre dans un environnement de rayonnement intense et d'ondes de choc, si prompts à détruire les moindres liaisons chimiques. On sait aujourd'hui que c'est tout à fait possible et que cela semble même être très efficace. Il apparaît que ces molécules organiques sont beaucoup plus abondantes dans ce type de nuages protoplanétaires que dans des nuages interstellaires, et qui plus est, il semble aussi que ces disques protoplanétaires permettent de produire de telles molécules dans un temps relativement court.


C'est à une distance comprise entre 4,5 et 15 milliards de kilomètres (entre 30 et 100 U.A) de l'étoile qu'ont été détectées les grandes quantités de cyanure de méthyle, ce qui correspond à la zone de formation des comètes pour MWC480, qui est deux fois plus massive que le soleil.
Les astronomes estiment que toutes ces molécules organiques, dans la suite de l'évolution de ce système planétaire, vont se retrouver au sein de petits corps de type comètes, qui pourront dans un futur plus lointain ensemencer d'autres corps plus gros comme des planètes...
Une chose est désormais certaine : la chimie organique qui a donné naissance aux molécules qui nous composent existe bien ailleurs dans l'Univers. On pouvait s'en douter, mais c'est toujours mieux dans avoir une preuve observationnelle. 

Sources : 
Complex Organic Molecules Discovered in Infant Star System 

Cometary Composition of a Protoplanetary Disk as Revealed by Complex Cyanides
K.I. Öberg et al
Nature 520, 198–201 (09 April 2015)