Panneau a :émission de t-HCOOH en phase gazeuse observée intégrée sur le profil de la ligne après application d'un masque de Keplerian et lissée à une résolution équivalente à la taille du disque TW Hya. Les contours et le pas de niveau sont à 3σ (où 1σ =2 mJy faisceau−1 km s−1, dans les données lissées et masquées). Panneau b :Identique au A mais modèle. Le faisceau synthétisé est représenté dans le coin inférieur gauche des panneaux A et B. Crédit :Favre et al., 2018.
En utilisant l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), une équipe internationale de chercheurs a détecté de l'acide formique dans le disque circumstellaire du système TW Hydrae. C'est la première découverte de l'acide carboxylique le plus simple dans un disque protoplanétaire. La découverte est rapportée dans un article publié le 16 juillet sur arXiv.org.
Situé à quelque 194 années-lumière de la Terre dans la constellation d'Hydra, TW Hydrae (TW Hya en abrégé) est une étoile T Tauri âgée de moins de 10 millions d'années, avec une masse d'environ 0,7 masse solaire. L'étoile est supposée être en orbite autour d'une planète géante de glace à une distance d'environ 22 UA de celle-ci.
TW Hydrae est connu pour son disque circumstellaire riche en gaz avec une masse de plus de 0,006 masse solaire. Le disque montre des anneaux proéminents et des lacunes dans l'émission de gaz et de poussière, ce qui pourrait indiquer une formation de planète en cours.
L'étude de disques tels que celui de TW Hydrae pourrait fournir des informations essentielles sur les processus de formation planétaire. Il est crucial pour les astronomes de découvrir si et quelles molécules organiques sont synthétisées dans les disques protoplanétaires, car la composition chimique de ces structures pourrait façonner les propriétés du système planétaire émergent.
Avec cet objectif en tête, une équipe d'astronomes dirigée par Cécile Favre de l'Observatoire d'Arcetri en Italie a effectué des observations ALMA de TW Hydrae à la mi-2016, axé sur la détection de l'acide formique (HCOOH). C'est l'acide carboxylique le plus simple et la molécule organique clé car le groupe carboxyle est l'un des principaux groupes fonctionnels des acides aminés.
La campagne d'observation a abouti à la découverte de la raie HCOOH 129 GHz avec un rapport signal sur bruit d'environ 4,0.
"Ici, nous rapportons la première détection de HCOOH avec ALMA vers le disque protoplanétaire entourant la jeune étoile de type solaire la plus proche TW Hya, ", ont écrit les chercheurs dans le journal.
Selon l'étude, l'émission d'acide formique dans TW Hydrae semble avoir un pic central avec une extension au-delà de 200 UA. Les scientifiques ont ajouté que bien que leurs observations à faible résolution ne leur permettaient pas de contraindre où, exactement, de l'acide formique est émis dans le disque, il est généralement admis que toutes les molécules organiques contenant de l'oxygène émettent dans la même région si elles partagent la chimie de formation de la surface des grains.
Étant donné que le méthanol (CH
Notamment, l'étude menée par l'équipe de Favre marque la première fois qu'une molécule organique contenant deux atomes d'oxygène est détectée dans un disque protoplanétaire. Cette, selon les auteurs de l'article, prouve que la chimie organique est très active même si difficile à observer dans les disques.
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