Une équipe de recherche internationale, dirigé par Chin-Fei Lee de l'Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA, Taïwan), a utilisé l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) pour détecter pour la première fois des molécules organiques complexes dans l'atmosphère d'un disque d'accrétion autour d'une très jeune protoétoile. Ces molécules jouent un rôle crucial dans la production de la riche chimie organique nécessaire à la vie. La découverte suggère que les éléments constitutifs de la vie sont produits dans de tels disques au tout début de la formation des étoiles et qu'ils sont disponibles pour être incorporés dans les planètes qui se forment dans le disque par la suite. Cela pourrait nous aider à comprendre comment la vie est apparue sur Terre.

"C'est tellement excitant de découvrir des molécules organiques complexes sur un disque d'accrétion autour d'un bébé étoile, ", explique Chin-Fei Lee à l'ASIAA. "Lorsque de telles molécules ont été trouvées pour la première fois dans le disque protoplanétaire autour d'une étoile dans une phase ultérieure de formation d'étoiles, nous nous sommes demandé s'ils auraient pu se former plus tôt. Maintenant, en utilisant la combinaison sans précédent de résolution spatiale et de sensibilité d'ALMA, nous ne les détectons pas seulement sur un disque d'accrétion plus jeune, mais aussi déterminer leur emplacement. Ces molécules sont les éléments constitutifs de la vie, et ils sont déjà là dans l'atmosphère du disque autour de la petite étoile dans la première phase de formation de l'étoile."

Herbig-Haro (HH) 212 est un système protostellaire proche d'Orion à une distance d'environ 1, 300 années-lumière. La protoétoile centrale est très jeune, avec un âge estimé à seulement 40 ans, 000 ans—environ 1/100, 000e de l'âge de notre soleil et une masse de seulement 0,2 masse solaire. Il entraîne un puissant jet bipolaire et doit donc accumuler efficacement la matière. En effet, on voit un disque d'accrétion alimentant la protoétoile. Le disque est presque sur la tranche et a un rayon d'environ 60 unités astronomiques (UA), ou 60 fois la distance moyenne Terre-Soleil. De façon intéressante, il montre une voie sombre équatoriale proéminente prise en sandwich entre deux caractéristiques plus lumineuses, ressemblant à un « hamburger de l'espace ».

Les observations ALMA de l'équipe de recherche ont clairement détecté une atmosphère de molécules organiques complexes au-dessus et au-dessous du disque. Il s'agit notamment du méthanol (CH 3 OH), méthanol deutéré (CH 2 DOH), méthanethiol (CH 3 SH), et formamide (NH2CHO). Ces molécules ont été proposées comme étant les précurseurs de la production de biomolécules telles que les acides aminés et les sucres. "Ils sont probablement formés sur des grains glacés dans le disque, puis libérés dans la phase gazeuse à cause du chauffage du rayonnement stellaire ou d'un autre moyen, comme les chocs, ", explique le co-auteur Zhi-Yun Li de l'Université de Virginie.

Les observations de l'équipe ouvrent une possibilité passionnante de détecter des molécules organiques complexes dans des disques autour d'autres bébés étoiles grâce à l'imagerie haute résolution et haute sensibilité avec ALMA, qui fournit de fortes contraintes sur les théories de la chimie prébiotique dans la formation des étoiles et des planètes. En outre, les observations ouvrent la possibilité de détecter des molécules organiques et des biomolécules plus complexes qui pourraient éclairer l'origine de la vie.