L'image de fond montre le centre galactique tel qu'observé à 8 microns par la caméra IRAC4 (Infrared array camera) du télescope spatial Spitzer de la NASA. L'étoile jaune indique la position du centre galactique et l'étoile cyan correspond à la position de la source étudiée dans ce travail, le nuage moléculaire G+0.693-0.027. Dans cette région, la molécule propargylimine (HCCCHNH) a été détectée pour la première fois. La molécule est représentée dans le cercle en bas à droite de la figure et a été caractérisée au laboratoire de spectroscopie CASAC de l'Institut Max Planck de physique extraterrestre à Munich. Crédit :Télescope spatial Spitzer de la NASA, Caméra IRAC4 (8 microns), Expérience MPE-CASAC, Víctor M. Rivilla (INAF-Arcetri).
Expériences de laboratoire réalisées au Centre d'études astrochimiques (CAS) de l'Institut Max Planck de physique extraterrestre (MPE) à Munich, ainsi que des observations astronomiques menées par l'Institut national italien d'astrophysique (INAF), conduire à l'identification d'une nouvelle molécule dans le nuage moléculaire connue sous le nom de G+0.693-0.027, proche du centre galactique. La molécule nouvellement découverte s'appelle la propargylimine :selon les experts, cette espèce chimique pourrait jouer un rôle fondamental dans la formation des acides aminés, parmi les ingrédients clés de la vie telle que nous la connaissons.
La propargylimine a la formule chimique HCCCHNH et est un composé instable. Il est très difficile de l'isoler dans les conditions ordinaires de l'atmosphère terrestre, mais il prospère à de faibles densités et températures typiques du milieu interstellaire. Luca Bizzocchi, l'auteur principal de l'étude qui a étudié la spectroscopie moléculaire au MPE, explique :« La particularité de cette espèce chimique réside dans sa double liaison carbone-azote, ce qui lui confère une grande réactivité. Avec cette double liaison, il devient un constituant fondamental des chaînes chimiques qui partent des molécules les plus simples et les plus abondantes de l'espace contenant du carbone et de l'azote, par exemple le formaldéhyde (H
Chaque molécule absorbe et émet un rayonnement à certaines longueurs d'onde, créer un modèle qui le décrit de manière unique, comme les empreintes digitales humaines. Dans le but de dévoiler la présence de la propargylimine dans l'espace, une analyse spectroscopique a été réalisée dans les laboratoires Max Planck pour reconstruire le « identikit » de la molécule.
« Lorsqu'une molécule tourne dans le milieu interstellaire, elle émet des photons à des fréquences très précises. Cette information, lorsqu'il est combiné avec les données des radiotélescopes, permet de savoir si une molécule est présente dans les nuages moléculaires, les sites de formation des étoiles et des planètes, " poursuit Bizzocchi.
Dans ce cas, les données de laboratoire ont été comparées aux résultats d'observations prises au radiotélescope de 30 m dans la Sierra Nevada, Espagne. "Notre molécule était déjà là, " a déclaré Víctor M. Rivilla M, chargée de recherche Marie Skłodowska-Curie à l'INAF Florence, qui a dirigé l'effort d'observation de l'INAF qui a abouti à la confirmation de la propargylimine dans l'environnement G + 0,693-0,027. "C'était dans nos données du nuage moléculaire G+0.693-0.027, mais nous ne pouvions pas l'identifier sans connaître sa spectroscopie précise, c'est la description complète de son modèle de fréquence d'émission. Dès que nous l'avons reçu, grâce aux mesures en laboratoire, on s'est rendu compte que la propargylimine était sans doute là, en attendant que quelqu'un le reconnaisse."
En réalité, les molécules avec une telle double liaison carbone-azote participent à la synthèse dite de Strecker, un procédé chimique largement utilisé pour synthétiser des acides aminés en laboratoire. Dans des conditions favorables, on pense que des réactions similaires se produisent également dans un certain nombre d'environnements extraterrestres tels que les manteaux gelés de la poussière interstellaire ou des surfaces d'astéroïdes, comme le démontre la récente découverte de la glycine, l'acide aminé le plus simple, dans la queue de la comète 67P Churyumov-Gerasimenko.
"La spectroscopie moléculaire de haute précision est l'un des objectifs de notre groupe, " a conclu Paola Caselli, le directeur du Center for Astrochemical Studies à MPE et co-auteur de l'article. "Ce n'est qu'avec des mesures de haute précision des fréquences des molécules interstellaires que nous pouvons utiliser ces molécules comme de puissants outils de diagnostic de l'évolution physique et chimique des nuages interstellaires, où les systèmes stellaires aiment notre propre forme."
