Les scientifiques ont découvert une molécule spatiale jusqu’alors inconnue en sondant une région relativement proche de naissance intense d’étoiles, un site cosmique situé à environ 5 550 années-lumière. Elle fait partie de la nébuleuse de la Patte de Chat, également connue sous le nom de NGC 6334.
L’équipe, dirigée par Zachary Fried, étudiant diplômé du Massachusetts Institute of Technology (MIT), a étudié une partie de la nébuleuse connue sous le nom de NGC 6334I avec le réseau Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Cela a révélé la présence d’une molécule complexe connue sous le nom de 2-méthoxyéthanol, qui n’avait jamais été observée auparavant dans le monde naturel, bien que ses propriétés aient été simulées dans des laboratoires sur Terre.
La découverte de la molécule 2-méthoxyéthanol a été remarquable. Il contient 13 atomes, ce qui peut paraître peu, mais seules six molécules ayant un numéro atomique supérieur à celui-ci ont été découvertes dans l’espace. Cette molécule représente également la molécule « méthoxy » la plus grande et la plus complexe trouvée dans l’espace à ce jour et fait référence à un produit chimique avec un atome du groupe méthyle attaché à un atome d’oxygène.
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“Notre groupe essaie de comprendre quelles molécules sont présentes dans les régions de l’espace où les étoiles et les systèmes solaires finiront par se former”, a déclaré Fried. “Cela nous permet de reconstituer l’évolution de la chimie ainsi que le processus de formation des étoiles et des planètes.”
Il est intéressant de noter que la même équipe a également recherché du 2-méthoxyéthanol dans une autre région de l’espace appelée IRAS 16293-2422B, qui abrite quatre protoétoiles nouveau-nées situées dans la région de formation d’étoiles Rho Ophiuchi, située à environ 359 années-lumière. Cela pourrait suggérer une plus grande diversité dans la composition chimique des régions de formation d’étoiles.
ALMA savait quoi chercher dans la patte du chat
Fried et ses collègues ne se sont pas lancés dans l’étude de NGC 6334I et d’IRAS 16293-2422B sans aucune base. Ils avaient déjà une bonne idée de la molécule qu’ils souhaitaient chasser avec ALMA, un réseau de 66 radiotélescopes situé dans le désert d’Atacama au nord du Chili. Fondamentalement, ils ont reçu une astuce de modèles d’apprentissage automatique suggérant qu’ils recherchaient du 2-méthoxyéthanol.
Le groupe a ensuite mesuré et analysé le spectre de rotation du 2-méthoxyéthanol sur Terre, que Fried a décrit comme « les modèles de lumière uniques qu’ils émettent lorsqu’ils culbutent d’un bout à l’autre dans l’espace ».
“Ces motifs sont des empreintes digitales ou des codes-barres de molécules”, a ajouté le chercheur du MIT. “Pour découvrir de nouvelles molécules dans l’espace, nous devons d’abord avoir une idée de la molécule que nous voulons rechercher, puis nous pouvons enregistrer son spectre en laboratoire ici sur Terre, et enfin nous recherchons ce spectre dans l’espace en utilisant télescopes.
« Le code-barres correspond ! »
“En fin de compte, nous avons observé 25 lignes de rotation du 2-méthoxyéthanol alignées avec le signal moléculaire observé vers NGC 6334I, ce qui a permis une détection fiable du 2-méthoxyéthanol dans cette source”, a déclaré Fried.
Cette détection réussie a permis à l’équipe de dériver les paramètres physiques de la molécule associée à NGC 6334I, notamment les quantités dans lesquelles elle existe et la température d’excitation de la molécule.
“Cela a également permis d’étudier les voies possibles de formation chimique à partir de précurseurs interstellaires connus”, a ajouté Fried.
Des découvertes comme celle-ci permettent aux scientifiques de mieux comprendre comment des molécules de plus en plus complexes apparaissent lors de la formation des étoiles, ainsi que le moment où les planètes commencent à se regrouper autour de ces étoiles.
“Les observations continues de grosses molécules et les dérivations ultérieures de leur abondance nous permettent de faire progresser nos connaissances sur l’efficacité avec laquelle de grosses molécules peuvent être formées et par quelles réactions spécifiques elles peuvent être produites”, a conclu Fried. “De plus, puisque nous avons détecté cette molécule dans NGC 6334I mais pas dans IRAS 16293-2422B, nous avons eu une opportunité unique d’examiner comment les différentes conditions physiques de ces deux sources peuvent affecter la chimie qui peut se produire.”
Les recherches de l’équipe ont été publiées le 12 avril dans la revue Les lettres du journal astrophysique.
