De la formamide, une molécule clé dans l’apparition de la vie, détectée au voisinage d’un soleil en formation

Vendredi, 25 janvier 2013

Une équipe composée de chercheurs de l’IPAG1 et de l’IRAP2 vient d'annoncer la présence de la formamide dans le gaz qui entoure IRAS 16293-2422, une étoile analogue à notre Soleil, en formation dans la nébuleuse de Rho Ophiuci3. Cette découverte, publiée le 16 janvier 2013 dans la revue internationale Astrophysical Journal Letter, pourrait marquer une étape importante dans la compréhension de l’origine de la vie sur Terre suite à la constitution de notre système solaire.

De récents travaux de biochimie proposent que la molécule de formamide, NH2CHO, soit le point de départ commun de la synthèse prébiotique de molécules tant métaboliques que génétiques : acides aminés, sucres, acides nucléiques, acides carboxyliques... Dans ce contexte, il est possible que la découverte de la formamide dans l'environnement d'une étoile de type solaire en formation, marque une nouvelle étape de notre compréhension du développement de la complexité chimique dans l'histoire du Soleil et du système solaire.

Le nuage Rho Ophuici, à quelques 400 années lumière du système solaire, est une vraie pépinière d'étoiles. Cette image de l'émission infrarouge de la région montre (en fausses couleurs) les vastes nuages de gaz à partir desquels se forment les étoiles, ainsi que de très nombreuses étoiles en cours formation ou déjà arrivées à maturité. Le petit point rouge à l’extrémité de la flèche est la jeune étoile de type solaire IRAS16293-2422, repérable grâce à l'émission infrarouge du cocon de poussière et de gaz dans lequel elle est encore enfouie. Crédits : NASA, JPL-Caltech, WISE Team D’où l’importance de la détection faite par des chercheurs grenoblois et toulousains de 39 raies de formamide dans le spectre radio émis par le gaz qui entoure une étoile analogue à notre Soleil, IRAS 16293-2422, en formation dans la nébuleuse de Rho Ophiuci. Leurs observations ont été obtenues grâce aux nouveaux récepteurs spectraux installés sur le télescope de 30m de l'IRAM4, situé à près de 3000m d'altitude sur la Sierra Nevada, dans le sud de l'Espagne.


Grâce à sa proximité de la Terre (400 annnées-lumière), la source IRAS 16293-2422 est facile à observer. Depuis près de 30 ans, elle est considérée comme le prototype des étoiles de type solaire en formation et elle a donc donné lieu à de nombreux travaux d'observation et de modélisation, en particulier avec les instruments de l'IRAM, le satellite Herschel et, tout récemment, avec le très grand interféromètre international ALMA. Grâce aux études déjà effectuées, qui permettent notamment de connaître la taille du cocon de gaz responsable de l'émission observée, il a ainsi été possible de déduire l'abondance de la molécule, en comparant les raies observées à celles que prédit un modèle de l'émission de la molécule.

Le radio télescope de 30m de diamètre de l'IRAM est situé à 2850m d'altitude au Pico Veleta dans la Sierra Nevada, au sud de l'Espagne. Placé sous la responsabilité d'un institut franco-allemand-espagnol, c'est l'un des radio télescopes les plus grands et les plus sensibles du monde dans le domaine des ondes radio millimétriques. Depuis 1984, de nombreuses molécules extraterrestres ont été découvertes grâce aux observations réalisées avec cet instrument.Crédits : C. Kahane, IPAG-OSUG Jusqu'ici, la formamide n'avait été détectée que dans deux objets extérieurs au système solaire, les nuages d'Orion et de Sagittarius B2. Ces deux sources sont bien connues pour former des étoiles massives émettrices de rayonnements ultraviolet et X ; les modèles de chimie attribuaient ainsi les mécanismes de formation de la formamide interstellaire à la présence de ces rayonnements énergétiques, dans un environnement bien différent de celui qu'a connu le Soleil lors de sa formation. Que la formamide apparaisse aussi abondante au voisinage d'IRAS 16293-2422 que dans les régions fortement irradiées conduit donc à réviser le scénario de formation de cette molécule.


Plus intéressante encore, une comparaison des abondances de la formamide et de l'eau, molécule essentielle à la vie, dans l'environnement d'IRAS 16293-2422 avec les abondances mesurées dans le halo de la comète Hale-Bopp, fournit des rapports analogues dans les deux sources, ce qui pourrait indiquer une parenté entre la chimie qui se déroule actuellement dans l'environnement d'IRAS 16293-2422 et celle qu'a connu notre système solaire pendant sa formation.

Note(s): 
  1. Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble (IPAG-Université Joseph Fourier/CNRS-OSUG)
  2. Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP-Université Paul Sabatier Toulouse III/CNRS-OMP)
  3. Nébuleuse située dans la constellation du Serpentaire
  4. Institut de RadioAstronomie Millimétrique (IRAM-CNRS)
Contact(s):
  • Claudine Kahane, IPAG-OSUG (CNRS/Université Joseph Fourier)
    Claudine [dot] Kahane [at] obs [dot] ujf-grenoble [dot] fr, 04 76 51 45 66
  • Emmanuel Caux, IRAP-OMP (CNRS/Université Paul Sabatier-Toulouse III)
    emmanuel [dot] caux [at] irap [dot] omp [dot] eu, 05 61 55 66 89

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