Cette infographie montre les principaux résultats d'une étude qui a révélé le fil interstellaire du phosphore, l'un des éléments constitutifs de la vie. Merci à ALMA, les astronomes pourraient localiser où se forment les molécules contenant du phosphore dans les régions de formation d'étoiles comme AFGL 5142. L'arrière-plan de cette infographie montre une partie du ciel nocturne dans la constellation d'Auriga, où se trouve la région de formation d'étoiles AFGL 5142. L'image ALMA de cet objet est en haut à gauche de l'infographie, et l'un des endroits où l'équipe a trouvé des molécules contenant du phosphore est indiqué par un cercle. La molécule phosphorée la plus courante dans l'AFGL 5142 est le monoxyde de phosphore, représenté en orange et rouge dans le schéma en bas à gauche. Une autre molécule trouvée était le nitrure de phosphore, représenté en orange et bleu. En utilisant les données de l'instrument ROSINA à bord du Rosetta de l'ESA, les astronomes ont également trouvé du monoxyde de phosphore sur la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko, indiqué en bas à droite. Cette première observation de monoxyde de phosphore sur une comète aide les astronomes à établir un lien entre les régions de formation d'étoiles, où la molécule est créée, jusqu'à la Terre, où il a joué un rôle crucial dans le début de la vie. Crédit :ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Rivilla et al.; ESO/L. Calçada; ESA/Rosetta/NAVCAM; Mario Weigand, SkyTrip.de
Phosphore, présent dans notre ADN et nos membranes cellulaires, est un élément essentiel à la vie telle que nous la connaissons. Mais comment il est arrivé sur la Terre primitive est un mystère. Les astronomes ont maintenant retracé le trajet du phosphore des régions de formation d'étoiles aux comètes en utilisant les pouvoirs combinés d'ALMA et de la sonde Rosetta de l'Agence spatiale européenne. Leurs recherches montrent, pour la première fois, où se forment des molécules contenant du phosphore, comment cet élément est transporté dans les comètes, et comment une molécule particulière a pu jouer un rôle crucial dans le démarrage de la vie sur notre planète.
"La vie est apparue sur Terre il y a environ 4 milliards d'années, mais nous ne connaissons toujours pas les processus qui l'ont rendu possible, " dit Víctor Rivilla, l'auteur principal d'une nouvelle étude publiée aujourd'hui dans la revue Avis mensuels de la Royal Astronomical Society . Les nouveaux résultats de l'Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA), dont l'Observatoire Européen Austral (ESO) est partenaire, et de l'instrument ROSINA à bord de Rosetta, montrent que le monoxyde de phosphore est un élément clé du puzzle de l'origine de la vie.
Avec la puissance d'ALMA, qui a permis un examen détaillé de la région de formation d'étoiles AFGL 5142, les astronomes pourraient localiser les molécules contenant du phosphore, comme le monoxyde de phosphore, former. De nouvelles étoiles et systèmes planétaires apparaissent dans des régions nuageuses de gaz et de poussière entre les étoiles, faisant de ces nuages interstellaires les endroits idéaux pour commencer la recherche des éléments constitutifs de la vie.
Les observations d'ALMA ont montré que des molécules contenant du phosphore sont créées lors de la formation d'étoiles massives. Les flux de gaz provenant de jeunes étoiles massives ouvrent des cavités dans les nuages interstellaires. Des molécules contenant du phosphore se forment sur les parois de la cavité, par l'action combinée des chocs et des radiations de l'étoile naissante. Les astronomes ont également montré que le monoxyde de phosphore est la molécule phosphorée la plus abondante dans les parois de la cavité.
Après avoir recherché cette molécule dans les régions stellaires avec ALMA, l'équipe européenne est passée à un objet du système solaire :la désormais célèbre comète 67P/Churyumov-Gerasimenko. L'idée était de suivre la piste de ces composés phosphorés. Si les parois de la cavité s'effondrent pour former une étoile, en particulier un moins massif comme le Soleil, le monoxyde de phosphore peut geler et rester piégé dans les grains de poussière glacée qui restent autour de la nouvelle étoile. Avant même que l'étoile ne soit complètement formée, ces grains de poussière se rassemblent pour former des cailloux, des roches et finalement des comètes, qui deviennent des transporteurs de monoxyde de phosphore.
ROSINE, qui signifie Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis, collecté des données de 67P pendant deux ans alors que Rosetta tournait autour de la comète. Les astronomes avaient déjà trouvé des indices de phosphore dans les données ROSINA, mais ils ne savaient pas quelle molécule l'y avait porté. Catherine Altwegg, le chercheur principal de Rosina et un auteur de la nouvelle étude, a eu une idée de ce que pourrait être cette molécule après avoir été approchée lors d'une conférence par un astronome étudiant les régions de formation d'étoiles avec ALMA :« Elle a dit que le monoxyde de phosphore serait un candidat très probable, alors je suis retourné à nos données et c'était là !"
