La brique de base

D'après un article du journal "Le Monde". 28 juin 2023. David Larousserie  

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Comprendre la formation des systèmes solaires 

Les modèles classiques nécessitent la présence de supports solides (des grains de carbone), dans les disques de gaz et de poussières 

Équipe de recherche internationale -CNRS, Université Paris-Saclay, CEA, CNES 

11 mai 2023. A 500 années-lumière, l'étoile / disque J160532. L'équipe identifie d'importantes quantités d'hydrocarbures  

Des atomes de carbone sont associés à des atomes d'hydrogène ; acétylène (C₂H₂), diacétylène (C4H2), benzène (C6H6) 

La théorie est la suivante ; le carbone se présente sous forme de grains 

Ils sont vaporisés, par l'activité intense de la jeune étoile 

Le gaz carboné se mélange aux éléments alentour et alimente une chimie largement fondée sur le carbone 

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Lancé le 25 décembre 2021, le télescope spatial James-Webb. Agences spatiales américaine, canadienne et européenne.  

Sa sensibilité aux infrarouges (spectromètre MIRI) lui permet de voir loin dans le passé et d'observer des objets "jeunes" -les disques protoplanétaires de gaz et de poussières 

Tel un prisme, le télescope décompose la lumière reçue en ses diverses longueurs d'onde 

Les éléments chimiques, identifiables, émettent des rayonnements spécifiques  

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26 juin 2023. Revue britannique "Nature Astronomy". Une trentaine d'instituts, une cinquantaine de chercheurs 

Voie lactée. Épée de la constellation d'Orion -dans la mythologie, Orion, chasseur géant, à la beauté et la violence légendaires 

A 1 350 années-lumière, la nébuleuse d'Orion -sa forme évoque un oiseau, qui déploie ses ailes 

Une pouponnière d'étoiles, la principale partie d'un nuage de gaz et de poussières  

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31 janvier 2023. James-Webb  

Le disque d203-506  

Chauffé à 1 000 degrés Celsius, le disque de gaz et de poussières entoure une naine rouge -une étoile peu massive, cinq à dix fois plus légère que le Soleil 

L'univers a 13,8 milliards d'années ; le Système solaire, 4,57 milliards d'années 

Dans sa jeunesse, le Système solaire ressemblait à ce disque ; puis les gaz et les poussières se sont agrégés, pour former des corps de plus en plus gros 

Dans les galaxies, les situations au cours desquelles des étoiles naissent à proximité d'étoiles plus massives, sont fréquentes 

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Toulouse. Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP). Olivier Berné, astrophysicien  

Dans les signatures reçues (le spectre), les astronomes repèrent un signal inexpliqué 

Il ne s'agit pas d'un défaut de l'instrument 

Dans les catalogues, aucune molécule recensée n'explique ce signal 

Un mélange de plusieurs molécules ? Il manque d'autres indices 

Seule demeure l'hypothèse du cation méthyle (CH3+) ?  

Un atome de carbone, trois atomes d'hydrogène. Une charge électrique positive (cation) -il manque à l'ensemble, un électron 

Le groupe méthyle (Me) est le radical dérivé du méthane (CH4) -présent dans de nombreux corps organiques (composés du carbone) 

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Dans les années 1970, l'existence du cation méthyle est prédite mais jusque là, il n'a jamais été détecté dans un disque. Il n'émet pas dans le domaine des ondes radio, dans lequel les astrophysiciens recherchent habituellement la signature des molécules organiques 

En revanche, lorsqu'il est chauffé, il vibre et émet dans l'infrarouge 

Le cation méthyle réagit de manière relativement inefficace avec l'élément le plus abondant de l'Univers (l'hydrogène) ; mais qui réagit aisément avec d'autres molécules et initie la croissance de molécules organiques plus complexes, à base de carbone, azote, oxygène  

Une brique élémentaire, un rôle crucial dans le développement de la vie 

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Les astronomes s'associent à des physico-chimistes ; en quatre semaines, des modèles et des expériences sont réalisés  

La découverte est confirmée 

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Olivier Berné. Pour la formation des systèmes solaires, un autre scénario apparaît possible avec le cation méthyle 

Nébuleuse d'Orion. d203-506. Le disque en rotation est agité à cause d'objets lointains -à 0,8 année-lumière 

Les étoiles de l'amas du Trapèze - en forme de sablier ou de nœud papillon. Par un rayonnement UV / ultraviolet (généralement considéré comme destructeur pour les molécules), elles envoient de l'énergie  

Le rayonnement modifie en profondeur, la chimie du disque protoplanétaire 

L'étincelle, nécessaire à la formation des cations méthyles ; les premiers stades chimiques à l'origine de la vie  

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Nouvelles questions 

Comment interagit la phase d'agitation ? 

Par la suite, quelles autres molécules apparaissent ? 

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Analyse de certaines météorites collectées sur Terre 

Le disque protoplanétaire dans lequel s'est formé le Système solaire, a été soumis à un intense rayonnement ultraviolet 

Des émissions en provenance d'une (plusieurs ?) étoile massive voisine du Soleil, aujourd'hui disparue ? 

Ces astres brillent avec puissance ; leur vie est brève