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    Alcool dans l'espace :comment l'univers se noie absolument dans les trucs durs

    Le mien est un Star-opramen. Crédit :Studioloks

    Une bière fraîche par une chaude journée ou un verre de whisky à côté d'un feu de charbon. Un verre bien mérité peut détendre votre réflexion jusqu'à ce que vous vous sentiez capable de percer les mystères de la vie, décès, amour et identité. Dans des moments comme ceux-ci, l'alcool et le cosmique peuvent sembler intimement liés.

    Alors peut-être qu'il ne faut pas s'étonner que l'univers soit inondé d'alcool. Dans le gaz qui occupe l'espace entre les étoiles, les trucs durs sont presque omniprésents. Qu'est-ce qu'il fait là ? Est-il temps d'envoyer de grosses fusées pour commencer à le collecter ?

    Les éléments chimiques qui nous entourent reflètent l'histoire de l'univers et des étoiles qu'il contient. Peu de temps après le Big Bang, des protons se sont formés tout au long de l'expansion, univers rafraîchissant. Les protons sont les noyaux des atomes d'hydrogène et les éléments constitutifs des noyaux de tous les autres éléments.

    Celles-ci sont pour la plupart fabriquées depuis le Big Bang grâce à des réactions nucléaires dans les noyaux denses et chauds des étoiles. Des éléments plus lourds tels que le plomb ou l'or ne sont fabriqués que dans de rares étoiles massives ou des événements incroyablement explosifs.

    Les plus légers tels que le carbone et l'oxygène sont synthétisés dans les cycles de vie de très nombreuses étoiles ordinaires - y compris notre propre soleil éventuellement. Comme l'hydrogène, ils sont parmi les plus communs dans l'univers. Dans les vastes espaces entre les étoiles, typiquement 88 % des atomes sont de l'hydrogène, 10% sont de l'hélium et les 2% restants sont principalement du carbone et de l'oxygène.

    Ce qui est une excellente nouvelle pour les amateurs d'alcool. Chaque molécule d'éthanol, l'alcool qui nous fait tant plaisir, comprend neuf atomes :deux carbones, un oxygène et six hydrogène. D'où le symbole chimique C₂H₆O. C'est comme si l'univers se transformait exprès en distillerie monumentale.

    Intoxication interstellaire

    Les espaces entre les étoiles sont connus sous le nom de milieu interstellaire. La célèbre nébuleuse d'Orion en est peut-être l'exemple le plus connu. C'est la région de formation d'étoiles la plus proche de la Terre et visible à l'œil nu - bien qu'encore plus de 1, 300 années-lumière.

    Pourtant, alors que nous avons tendance à nous concentrer sur les parties colorées des nébuleuses comme Orion où les étoiles émergent, ce n'est pas de là que vient l'alcool. Les étoiles émergentes produisent un rayonnement ultraviolet intense, qui détruit les molécules voisines et rend plus difficile la formation de nouvelles substances.

    Au lieu de cela, vous devez regarder les parties du milieu interstellaire qui apparaissent aux astronomes comme sombres et nuageuses, et seulement faiblement éclairé par des étoiles lointaines. Le gaz dans ces espaces est extrêmement froid, un peu moins de -260℃, ou environ 10℃ au-dessus du zéro absolu. Cela le rend très lent.

    Molécule d'éthanol. Crédit :Wikimédia

    Il est également fantastiquement largement dispersé. Au niveau de la mer sur Terre, par mes calculs il y a environ 3x10 25 molécules par mètre cube d'air - c'est un trois suivi de 25 zéros, un nombre énorme. À l'altitude du jet de passagers, vers 36, 000 pieds, la densité des molécules est d'environ un tiers de cette valeur - disons 1x10 25 . Nous aurions du mal à respirer à l'extérieur de l'avion, mais c'est quand même beaucoup de gaz en termes absolus.

    Comparez maintenant cela aux parties sombres du milieu interstellaire, où il y en a généralement 100, 000, 000, 000 particules par mètre cube, ou 1x10 11 , et souvent beaucoup moins que cela. Ces atomes se rapprochent rarement suffisamment pour interagir. Pourtant, quand ils le font, ils peuvent former des molécules moins susceptibles d'être détruites par d'autres collisions à grande vitesse que lorsque la même chose se produit sur Terre.

    Si un atome de carbone rencontre un atome d'hydrogène, par exemple, ils peuvent se coller ensemble en une molécule appelée méthylidyne (symbole chimique CH). La méthylidyne est très réactive et est donc rapidement détruite sur Terre, mais il est commun dans le milieu interstellaire.

    Des molécules simples comme celles-ci sont plus libres de rencontrer d'autres molécules et atomes et accumulent lentement des substances plus complexes. Parfois, les molécules seront détruites par la lumière ultraviolette des étoiles lointaines, mais cette lumière peut aussi transformer les particules en versions légèrement différentes d'elles-mêmes appelées ions, élargissant ainsi lentement la gamme de molécules qui peuvent se former.

    Suie et eau de feu

    Fabriquer une molécule à neuf atomes telle que l'éthanol dans ces conditions fraîches et ténues peut encore prendre un temps extrêmement long - certainement beaucoup plus longtemps que les sept jours où vous pourriez faire fermenter une bière maison dans le grenier, sans parler du temps qu'il faut pour marcher jusqu'au magasin d'alcools.

    Mais il y a l'aide à portée de main d'autres molécules organiques simples, qui commencent à s'agglutiner pour former des grains de poussière, quelque chose comme de la suie. A la surface de ces grains, les réactions chimiques se déroulent beaucoup plus rapidement car les molécules se tiennent à proximité d'elles.

    Il s'agit donc de régions fuligineuses fraîches, les potentiels berceaux stellaires du futur, qui favorisent l'apparition plus rapide de molécules complexes. Nous pouvons dire à partir des raies spectrales distinctives des différentes particules dans ces régions qu'il y a de l'eau, gaz carbonique, du méthane et de l'ammoniac – mais aussi beaucoup d'éthanol.

    Maintenant, quand je dis beaucoup, vous devez garder à l'esprit l'immensité de l'univers. Et nous ne parlons toujours que d'environ un atome et molécule sur 10m. Supposons que vous puissiez voyager dans l'espace interstellaire en tenant un verre de pinte, ramasser seulement de l'alcool pendant que vous vous déplaciez. Pour en récolter assez pour une pinte de bière, il faudrait voyager environ un demi-million d'années-lumière – bien plus loin que la taille de notre Voie lactée.

    En bref, il y a d'énormes quantités d'alcool dans l'espace. Mais comme il est dispersé sur des distances vraiment énormes, les entreprises de boissons peuvent dormir tranquilles. Ce sera une journée froide au soleil avant de trouver comment en récupérer, Je suis désolé de dire.

    Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.




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