La répartition des poussières est représentée en orange et la répartition du méthanol, une molécule organique, est représenté en bleu. Crédit :ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Lee et al.V883Ori
Des astronomes utilisant ALMA ont détecté des molécules organiques complexes autour de la jeune étoile V883 Ori. Une explosion soudaine de cette étoile libère des molécules des composés glacés du disque formant la planète. La composition chimique du disque est similaire à celle des comètes du système solaire moderne. Les observations sensibles d'ALMA permettent aux astronomes de reconstituer l'évolution des molécules organiques depuis la naissance du système solaire jusqu'aux objets que nous voyons aujourd'hui.
L'équipe de recherche dirigée par Jeong-Eun Lee (Université Kyung Hee, Corée) a utilisé l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) pour détecter des molécules organiques complexes dont le méthanol (CH
Diverses molécules sont gelées dans la glace autour de particules de poussière micrométriques dans des disques protoplanétaires. La soudaine poussée de V883 Ori chauffe le disque et sublime la glace, qui libère les molécules dans le gaz. La région d'un disque où la température atteint la température de sublimation des molécules est appelée la "ligne de neige". Les rayons des lignes de neige sont d'environ quelques unités astronomiques (au) autour de jeunes étoiles normales, cependant, elles sont agrandies près de 10 fois autour des étoiles éclatantes.
"Il est difficile d'imager un disque à l'échelle de quelques ua avec les télescopes actuels, " dit Lee. " Cependant, autour d'une étoile éclatée, la glace fond dans une zone plus large du disque et il est plus facile de voir la distribution des molécules. Nous nous intéressons à la distribution de molécules organiques complexes comme éléments constitutifs de la vie."
La partie externe du disque est froide et les particules de poussière sont recouvertes de glace. ALMA a détecté diverses molécules organiques complexes autour de la ligne de neige de l'eau dans le disque. Crédit :Observatoire astronomique national du Japon
La glace, y compris les molécules organiques congelées, pourrait être étroitement liée à l'origine de la vie sur les planètes. Dans notre système solaire, les comètes sont au centre de l'attention en raison de leurs riches composés glacés. Par exemple, Rosetta, la légendaire exploratrice de comètes de l'Agence spatiale européenne, a découvert une riche chimie organique autour de la comète Churyumov-Gerasimenko. On pense que les comètes se sont formées dans la région externe plus froide du système proto-solaire, où les molécules étaient contenues dans la glace. Sonder la composition chimique de la glace dans les disques protoplanétaires est directement lié à sonder l'origine des molécules organiques dans les comètes, et l'origine des éléments constitutifs de la vie.
Grâce à la vision nette d'ALMA et à la ligne de neige élargie due à l'embrasement de l'étoile, les astronomes ont obtenu la distribution spatiale du méthanol et de l'acétaldéhyde. La distribution de ces molécules a une structure en anneau avec un rayon de 60 au, qui est deux fois la taille de l'orbite de Neptune. Les chercheurs supposent qu'à l'intérieur de cet anneau, les molécules sont invisibles car elles sont obscurcies par un matériau épais et poussiéreux, et sont invisibles en dehors de ce rayon car ils sont gelés dans la glace.
"Comme les planètes rocheuses et glacées sont faites de matériaux solides, la composition chimique des solides dans les disques est d'une importance particulière. Une explosion est une chance unique d'enquêter sur de nouveaux sublimés, et donc la composition des solides, " dit Yuri Aikawa à l'Université de Tokyo, un membre de l'équipe de recherche.
Illustration schématique de la composition des disques protoplanétaires à l'état normal et en phase d'explosion. V883 Ori connaît une explosion FU Orionis et l'augmentation de la température du disque pousse la ligne de neige vers l'extérieur, provoquant la libération de diverses molécules contenues dans la glace dans le gaz. Crédit :Observatoire astronomique national du Japon
V883 Ori est une jeune étoile située à 1300 années-lumière de la Terre. Cette étoile connaît une explosion de type FU Orionis, une augmentation soudaine de la luminosité due à un torrent d'éclatement de matière s'écoulant du disque vers l'étoile. Ces explosions ne durent que de l'ordre de 100 ans. Par conséquent, la chance d'observer une rafale est assez rare. Cependant, puisque les jeunes stars avec un large éventail d'âges connaissent des rafales FU Ori, les astronomes s'attendent à pouvoir retracer la composition chimique de la glace tout au long de l'évolution des jeunes étoiles.
Ces résultats d'observation sont publiés dans Lee et al. "La composition de la glace dans le disque autour de V883 Ori révélée par son explosion stellaire" dans Astronomie de la nature le 4 février 2019.
