Une bonne impression d’artiste du gaz et de la saleté dans le disque dur protoplanétaire entourant la jeune étoile. L’encart montre le gaz moléculaire ciblé par les observations MAPS, composé d’une «soupe» associée à des molécules simples et compliquées à proximité de planètes encore en formation. Crédit : Mètres. Weiss/Centre d’astrophysique/Harvard & Smithsonian
L’analyse associée à des empreintes digitales uniques car émises par des matériaux entourant de jeunes célébrités a révélé des « réservoirs importants » d’énormes molécules organiques essentielles pour former la base associée à la vie, selon les experts.
Dr. Bob Ilee, Research Beaucoup d’autres à l’Université associés à Leeds qui ont apporté l’étude, dit que les résultats particuliers suggèrent que les conditions chimiques fondamentales qui entraîneront la vie sur la planète pourraient exister largement à travers la Galaxie.
Les grandes substances organiques ont été identifiées dans des disques protoplanétaires entourant des étoiles nouvellement formées. Un disque identique aurait une fois entouré le jeune Soleil, formant les planètes particulières qui composent aujourd’hui notre système d’énergie solaire. La présence de molécules particulières est substantielle car elles sont des « tremplins » entre des substances à base de carbone plus simples telles que le monoxyde de carbone, que l’on trouve en abondance dans l’espace, et des molécules plus compliquées qui sont nécessaires pour créer et maintenir la vie.
Les informations sur l’étude sont publiées aujourd’hui (15 septembre 2021) et viendront dans le Série de suppléments sur la santé du journal astrophysique . C’est vraiment l’un des 20 documents faisant état d’une enquête reconnue sur la biochimie du développement de la planète.
Dr. Catherine Walsh de l’École associée à la physique et à l’astronomie était l’une des 5 co-IP menant l’enquête particulière. Appelé les ‘molécules avec ALMA au plan Planet-forming Scales (ou MAPS), il a utilisé les informations recueillies par le stéréotélescope Atacama Large Millimeter/submillimeter Variety (ou ALMA) au Chili.
Dr. Ilee et son équipe, composée d’astrophysiciens de seize universités à travers le monde, se sont concentrés sur l’étude de la vie, de l’emplacement et de la suffisance des substances précurseurs nécessaires à la création de la vie.
Il a déclaré : « Ces grosses molécules organiques complexes sont situées dans divers environnements à travers l’espace. Des études en laboratoire et théoriques ont recommandé que ces molécules soient les «ingrédients bruts» destinés à la construction de molécules qui sont des composants essentiels de la chimie biologique dans le monde, créant des sucres, acides aminés , et même les composants associés aux ribonucléiques acide ( ARN ) dans les bonnes conditions.
«Cependant, bon nombre des conditions dans lesquelles nous trouvons ces types de substances organiques complexes sont à peu près éloignées de celles où nous pensons que le type de planètes. Nous voulions en savoir plus sur l’endroit précis et la quantité de ces types de molécules contenus dans les lieux de naissance associés aux planètes – les disques protoplanétaires. ”
ALMA – observer la chimie au plus profond de l’espace
L’enquête particulière a été rendue possible par les progrès réalisés dans la capacité du télescope ALMA à identifier des indicateurs très faibles à partir des molécules dans les régions les plus froides de l’espace.
A ALMA, un réseau associé à plus de 60 antennes est combiné afin que l’observatoire puisse identifier les molécules du signal. Chaque produit chimique émet de la lumière à partir de longueurs d’onde distinctement différentes produisant une « empreinte digitale » spectrale unique. Ces empreintes digitales permettent aux scientifiques de distinguer la présence des substances et d’étudier leurs propriétés particulières.
Le docteur Walsh a expliqué : « La puissance d’ALMA nous a permis de mesurer la distribution et la composition des matériaux qui créent activement des planètes autour de jeunes étoiles proches au départ. Le télescope est généralement assez puissant pour y parvenir même pour d’énormes molécules complexes qui sont des précurseurs de la vie. ”
Le groupe de recherche recherchait trois substances : le cyanoacétylène (HC3N), l’acétonitrile (CH3CN) et le cyclopropénylidène ( c -C3H2) – en 5 disques protoplanétaires, généralement connus sous le nom d’IM Lup, GENERAL MOTORS Aur, AS 209, HD 163296 et MWC 480. Les disques protoplanétaires varient entre 300 et 500 années-lumière de la Terre. Tous les disques montrent des signatures de formation terrestre en cours se produisant à l’intérieur d’eux.
Les disques protoplanétaires “nourrissent” de jeunes planètes
Le disque protoplanétaire qui englobe une jeune planète peut la « nourrir » avec de la matière au fur et à mesure qu’elle tape.
Par exemple, on pense vraiment que la jeune Terre a été ensemencée avec du matériel par des impacts d’astéroïdes et de comètes qui se sont formés dans le disque protoplanétaire à travers le Soleil. Mais les chercheurs ne savaient pas si tous les disques durs protoplanétaires contenaient ou non des réservoirs associés à des substances organiques complexes capables de créer des molécules biologiquement significatives.
Cette étude commencera à répondre à cette question. Il a découvert les molécules dans quatre des cinq disques observés. De plus, l’abondance des molécules était supérieure à ce que les scientifiques avaient prévu.
Le docteur Ilee a déclaré : « ALMA nous a permis de considérer ces molécules dans les régions les plus internes de ces types de disques, à des échelles de dimension similaires à celles de notre propre système solaire, dans un premier temps. Notre analyse implique que les molécules sont généralement principalement situées dans ces types de régions internes avec des abondances entre dix et 100 instants plus élevées que les modèles expérimentés prédits. ”
Il est important de noter que les régions du disque dur dans lesquelles les substances étaient situées seront également celles où se forment les astéroïdes et les comètes. Le docteur Ilee dit qu’il sera possible qu’un processus semblable à ce qui aurait pu aider à initier la vie dans le monde puisse également se produire pendant ces disques – exactement là où le bombardement par les astéroïdes et les comètes échange les grosses substances organiques vers les exoplanètes nouvellement formées.
Dr. Walsh a ajouté : « Le résultat crucial de cette fonction montre que les mêmes composants nécessaires à l’ensemencement du mode de vie sur notre planète peuvent également être trouvés autour de diverses autres étoiles. Il est possible que les molécules nécessaires au démarrage de la vie sur les planètes soient facilement disponibles dans tous les environnements de formation de planètes. ”
L’une des questions suivantes que les scientifiques souhaitent étudier est en fait que des substances encore plus complexes existent dans les disques protoplanétaires.
Le docteur Ilee a ajouté : « Si nous trouvons des substances comme celles-ci en si grande abondance, notre compréhension actuelle de la biochimie interstellaire suggère que des molécules encore plus complexes devraient également finir par être observables. ”
« Nous espérons utiliser ALMA pour rechercher les étapes suivantes associées à la complexité chimique au cours de ces disques. Si nous les identifions, alors nous serons encore plus près de comprendre comment les ingrédients naturels de la vie peuvent être assemblés à proximité d’autres étoiles. ”
Référence : « Molecules with ALMA on Planet-forming Scales (MAPS) IX : Distribution plus properties of the big organic molecules HC3N, CH3CN, and c-C3H2 » 15 septembre 2021, La série particulière de produits Astrophysical Journal .
