Lorsqu'une paire de jeunes protoétoiles appelée IRAS 4A a été observée à des longueurs d'onde millimétriques, la gauche, le "corino chaud" des molécules organiques complexes entourant l'une des étoiles était obscurci par la poussière. Les observations avec le VLA à des longueurs d'onde plus longues qui traversent la poussière ont révélé le corino chaud recouvert de poussière. Crédit :Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF
Les astronomes agissant sur une intuition ont probablement résolu un mystère sur les jeunes, des étoiles immobiles et des régions riches en molécules organiques entourant étroitement certaines d'entre elles. Ils ont utilisé le Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) de la National Science Foundation pour révéler une de ces régions qui avait auparavant échappé à la détection, et cette révélation a répondu à une question de longue date.
Les régions autour des jeunes protostars contiennent des molécules organiques complexes qui peuvent ensuite se combiner en molécules prébiotiques qui sont les premières étapes sur le chemin de la vie. Les régions, surnommés « corinos chauds » par les astronomes, sont généralement de la taille de notre système solaire et sont beaucoup plus chauds que leur environnement, bien qu'encore assez froid par rapport aux normes terrestres.
Le premier corino chaud a été découvert en 2003, et seulement une douzaine environ ont été trouvés jusqu'à présent. La plupart d'entre eux sont dans des systèmes binaires, avec deux protoétoiles se formant simultanément.
Les astronomes ont été intrigués par le fait que, dans certains de ces systèmes binaires, ils ont trouvé des preuves d'un corino chaud autour de l'une des protoétoiles mais pas de l'autre.
"Puisque les deux étoiles se forment à partir du même nuage moléculaire et en même temps, il semblait étrange que l'on soit entouré d'une région dense de molécules organiques complexes, et l'autre non, " dit Cécilia Ceccarelli, de l'Institut des sciences planétaires et d'astrophysique de l'Université de Grenoble (IPAG) en France.
Les molécules organiques complexes ont été trouvées en détectant des fréquences radio spécifiques, appelées raies spectrales, émis par les molécules. Ces fréquences radio caractéristiques servent d'« empreintes digitales » pour identifier les produits chimiques. Les astronomes ont noté que tous les produits chimiques trouvés dans les corinos chauds avaient été trouvés en détectant ces "empreintes digitales" à des fréquences radio correspondant à des longueurs d'onde de quelques millimètres seulement.
"Nous savons que la poussière bloque ces longueurs d'onde, nous avons donc décidé de rechercher des preuves de ces produits chimiques à des longueurs d'onde plus longues qui peuvent facilement traverser la poussière, " a déclaré Claire Chandler de l'Observatoire national de radioastronomie, et chercheur principal sur le projet. "Cela nous a frappés que la poussière pourrait être ce qui nous empêchait de détecter les molécules dans l'une des protoétoiles jumelles."
Les astronomes ont utilisé le VLA pour observer une paire de protoétoiles appelée IRAS 4A, dans une région de formation d'étoiles environ 1, 000 années-lumière de la Terre. Ils ont observé la paire à des longueurs d'onde de quelques centimètres. A ces longueurs d'onde, ils cherchaient des émissions radio à partir de méthanol, CH3OH (alcool de bois, pas pour boire). C'était une paire dans laquelle une protostar avait clairement un corino chaud et l'autre pas, comme on le voit en utilisant les longueurs d'onde beaucoup plus courtes.
Le résultat a confirmé leur intuition.
"Avec le VLA, les deux protoétoiles ont montré des preuves solides de méthanol les entourant. Cela signifie que les deux protostars ont des corinos chauds, et la raison pour laquelle nous n'avons pas vu celui à des longueurs d'onde plus courtes était à cause de la poussière, " dit Marta de Simone, un étudiant diplômé de l'IPAG qui a dirigé l'analyse des données pour cet objet.
Les astronomes avertissent que, alors que les deux corinos chauds sont maintenant connus pour contenir du méthanol, il peut encore y avoir des différences chimiques entre eux. Cette, ils ont dit, peut être réglé en recherchant d'autres molécules à des longueurs d'onde non masquées par la poussière.
"Ce résultat nous dit que l'utilisation de longueurs d'onde radio centimétriques est nécessaire pour bien étudier les corinos chauds, " Claudio Codella de l'Observatoire d'Astrophysique Arcetri à Florence, Italie, mentionné. "À l'avenir, prévu de nouveaux télescopes tels que le VLA et le SKA de nouvelle génération, sera très important pour comprendre ces objets."
Les astronomes ont rapporté leurs découvertes dans l'édition du 8 juin du Lettres de revues astrophysiques .