ALMA a observé des étoiles comme le Soleil à un stade très précoce de leur formation et a trouvé des traces d'isocyanate de méthyle, une composante chimique de la vie. Il s'agit de la toute première détection de cette molécule prébiotique vers une protoétoile de type solaire, le genre à partir duquel notre système solaire a évolué. Cette découverte pourrait aider les astronomes à comprendre comment la vie est apparue sur Terre. Cette image montre la région spectaculaire de formation d'étoiles où l'isocyanate de méthyle a été trouvé. L'insert montre la structure moléculaire de ce produit chimique. Crédit :ESO/Digitized Sky Survey 2/L. Calçada
Deux équipes d'astronomes ont exploité la puissance de l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) au Chili pour détecter l'isocyanate de méthyle, une molécule organique complexe prébiotique dans le système d'étoiles multiples IRAS 16293-2422. Une équipe était co-dirigée par Rafael Martín-Doménech au Centro de Astrobiología de Madrid, Espagne, et Victor M. Rivilla, à l'Osservatorio Astrofisico di Arcetri à Florence, Italie; et l'autre par Niels Ligterink à l'Observatoire de Leiden aux Pays-Bas et Audrey Coutens à l'University College de Londres, Royaume-Uni.
"Ce star system semble continuer à donner ! Suite à la découverte des sucres, nous avons maintenant trouvé de l'isocyanate de méthyle. Cette famille de molécules organiques est impliquée dans la synthèse de peptides et d'acides aminés, lequel, sous forme de protéines, sont la base biologique de la vie telle que nous la connaissons, " expliquent Niels Ligterink et Audrey Coutens.
Les capacités d'ALMA ont permis aux deux équipes d'observer la molécule à plusieurs longueurs d'onde différentes et caractéristiques à travers le spectre radio. Ils ont trouvé les empreintes chimiques uniques situées dans le chaud, régions internes denses du cocon de poussière et de gaz entourant les jeunes étoiles dans leurs premiers stades d'évolution. Chaque équipe a identifié et isolé les signatures de la molécule organique complexe isocyanate de méthyle. Ils ont ensuite poursuivi avec une modélisation chimique informatique et des expériences de laboratoire pour affiner notre compréhension de l'origine de la molécule.
IRAS 16293-2422 est un système multiple de très jeunes étoiles, à environ 400 années-lumière dans une grande région de formation d'étoiles appelée Rho Ophiuchi dans la constellation d'Ophiuchus (le porteur de serpent). Les nouveaux résultats d'ALMA montrent que l'isocyanate de méthyle gazeux entoure chacune de ces jeunes étoiles.
La Terre et les autres planètes de notre système solaire se sont formées à partir du matériel laissé après la formation du Soleil. L'étude des protoétoiles de type solaire peut donc ouvrir une fenêtre sur le passé pour les astronomes et leur permettre d'observer des conditions similaires à celles qui ont conduit à la formation de notre système solaire il y a plus de 4,5 milliards d'années.
Rafael Martín-Doménech et Víctor M. Rivilla, auteurs principaux de l'un des articles, commentaire :« Nous sommes particulièrement enthousiasmés par le résultat car ces protoétoiles sont très similaires au Soleil au début de sa vie, avec le genre de conditions qui sont bien adaptées à la formation de planètes de la taille de la Terre. En trouvant des molécules prébiotiques dans cette étude, nous avons peut-être maintenant une autre pièce du puzzle pour comprendre comment la vie est apparue sur notre planète."
Niels Ligterink se réjouit des résultats du laboratoire à l'appui :« En plus de détecter des molécules, nous voulons également comprendre comment elles se forment. Nos expériences en laboratoire montrent que l'isocyanate de méthyle peut en effet être produit sur des particules glacées dans des conditions très froides similaires à celles de l'espace interstellaire. Cela implique que cette molécule - et donc la base des liaisons peptidiques - est en effet susceptible d'être présente près de la plupart des nouvelles jeunes étoiles de type solaire. »
Cette recherche a été présentée dans deux articles :"First Detection of Methyl Isocyanate (CH3NCO) in a solar-type Protostar" par R. Martín-Doménech et al. et "L'enquête ALMA-PILS :Détection de CH3NCO vers la protoétoile de faible masse IRAS 16293-2422 et contraintes de laboratoire sur sa formation", par N. F. W. Ligterink et al.. Les deux articles paraîtront dans le même numéro du Avis mensuels de la Royal Astronomical Society .
