Vous avez l'eau à la bouche? Ça devrait être. Cette molécule à gauche est appelée formiate d'éthyle (C2H5OCHO), et elle est en partie responsable des saveurs de l'eau-de-vie, du beurre, des framboises et du rhum.
Quant à celui-ci, c'est un solvant appelé cyanure de n-propyle (C3H7CN); pas si savoureux.
Ils sont tous deux des composés organiques très complexes, et ils ont tous deux été détectés dans l'espace, selon de nouvelles recherches - ajoutant des preuves alléchantes à la recherche d'une vie extraterrestre.
L'équipe de recherche est originaire de l'Université Cornell à Ithaca, New York et de l'Université de Cologne et du Max Planck Institute for Radio Astronomy (MPIfR), tous deux en Allemagne. Leurs découvertes représentent deux des molécules les plus complexes jamais découvertes dans l'espace interstellaire.
Pour effectuer les observations, l'équipe a utilisé le télescope de 30 mètres de l'Institut de RadioAstronomie Millimétrique (IRAM) à Pico Veleta dans le sud de l'Espagne.
Leurs modèles de calcul de la chimie interstellaire indiquent également que des molécules organiques encore plus grandes peuvent être présentes - y compris les acides aminés jusqu'ici insaisissables, considérés comme essentiels à la vie. L'acide aminé le plus simple, la glycine (NH2CH2COOH), a été recherché dans le passé, mais n'a pas été détecté avec succès. Cependant, la taille et la complexité de cette molécule sont égalées par les deux nouvelles molécules découvertes par l'équipe.
Les résultats sont présentés cette semaine à la Semaine européenne de l'astronomie et des sciences spatiales à l'Université du Hertfordshire, au Royaume-Uni.
L'IRAM était concentré sur la région de formation d'étoiles Sagittaire B2, près du centre de notre galaxie. Les deux nouvelles molécules ont été détectées dans un nuage de gaz chaud et dense connu sous le nom de «grande molécule Heimat», qui contient une étoile lumineuse nouvellement formée. De grandes molécules organiques de différentes sortes ont été détectées dans ce nuage dans le passé, y compris des alcools, des aldéhydes et des acides. Les nouvelles molécules de formiate d'éthyle et de cyanure de n-propyle représentent deux classes différentes de molécules - les esters et les cyanures d'alkyle - et ce sont les plus complexes de leur genre encore détectées dans l'espace interstellaire.
Les atomes et les molécules émettent un rayonnement à des fréquences très spécifiques, qui apparaissent comme des «lignes» caractéristiques dans le spectre électromagnétique d'une source astronomique. Reconnaître la signature d'une molécule dans ce spectre revient à identifier une empreinte digitale humaine.
«La difficulté de rechercher des molécules complexes est que les meilleures sources astronomiques contiennent autant de molécules différentes que leurs« empreintes digitales »se chevauchent et sont difficiles à démêler», explique Arnaud Belloche, scientifique à l'Institut Max Planck et premier auteur du document de recherche. .
«Les molécules plus grosses sont encore plus difficiles à identifier car leurs« empreintes digitales »sont à peine visibles: leur rayonnement est réparti sur de nombreuses lignes beaucoup plus faibles», a ajouté Holger Mueller, chercheur à l'Université de Cologne. Sur 3700 raies spectrales détectées avec le télescope IRAM, l'équipe a identifié 36 raies appartenant aux deux nouvelles molécules.
Les chercheurs ont ensuite utilisé un modèle informatique pour comprendre les processus chimiques qui permettent à ces molécules et à d'autres de se former dans l'espace. Des réactions chimiques peuvent avoir lieu à la suite de collisions entre des particules gazeuses; mais il y a aussi de petits grains de poussière en suspension dans le gaz interstellaire, et ces grains peuvent être utilisés comme sites d'atterrissage pour que les atomes se rencontrent et réagissent, produisant des molécules. En conséquence, les grains accumulent d'épaisses couches de glace, composées principalement de
l'eau, mais contenant également un certain nombre de molécules organiques de base comme le méthanol, l'alcool le plus simple.
"Mais", explique Robin Garrod, astrochimiste à l'Université Cornell, "les très grosses molécules ne semblent pas se former de cette façon, atome par atome." Les modèles de calcul suggèrent plutôt que les molécules les plus complexes se forment section par section, en utilisant des blocs de construction préformés fournis par des molécules, telles que le méthanol, qui sont déjà présentes sur les grains de poussière. Les modèles informatiques montrent que ces sections, ou «groupes fonctionnels», peuvent s'additionner efficacement, créant une «chaîne» moléculaire en une série d'étapes courtes. Les deux molécules nouvellement découvertes semblent ainsi être produites.
Garrod ajoute: "Il n'y a pas de limite apparente à la taille des molécules qui peuvent être formées par ce processus - il y a donc de bonnes raisons de s'attendre à ce que des molécules organiques encore plus complexes soient là, si nous pouvons les détecter."
L'équipe estime que cela se produira dans un proche avenir, en particulier avec de futurs instruments comme le grand Atacama Array Millimeter Array (ALMA) au Chili.
Sources: Royal Astronomical Society. L'article original est sous presse dans la revueAstronomie et astrophysique.
Semaine européenne de l'astronomie et des sciences spatiales
Institut Max Planck de radioastronomie
Base de données de Cologne pour la spectroscopie moléculaire
Liste de référence des 150 molécules actuellement connues dans l'espace
L'Université de Cornell
Institut fuer Radioastronomie im Millimeterbereich (IRAM)
Réseau de grands millimètres d'Atacama (ALMA)
