Vue d'artiste du disque poussiéreux en orbite autour de l'IRS 46. Crédit d'image: NASA / JPL-Caltech Cliquez pour agrandir
Les astronomes de l'Observatoire W. M. Keck ont trouvé ?? bf? pour la première fois ?? bf? certains des composés de base nécessaires à la construction de molécules organiques et l'une des bases trouvées dans l'ADN dans les régions internes d'un disque formant une planète. L'objet, appelé «IRS 46», est situé dans la galaxie de la Voie lactée, à environ 375 années-lumière de la Terre, dans la constellation d'Ophiuchus. Les résultats seront publiés dans un prochain numéro des Astrophysical Journal Letters.
"Nous voyons des molécules organiques prébiotiques dans les comètes et les planètes géantes gazeuses dans notre propre système solaire et nous nous demandons d'où viennent ces produits chimiques?" a déclaré le Dr Marc Kassis, astronome de soutien à l'Observatoire W. Keck. «Le télescope spatial Spitzer nous permet d'étudier ces jeunes objets stellaires de manière nouvelle et révélatrice, nous donnant des indices passionnants sur l'endroit où la vie peut se former dans l'univers.»
Les deux composés organiques trouvés - l'acétylène et le cyanure d'hydrogène - se trouvent couramment dans notre propre système solaire, tels que les atmosphères des planètes gazeuses géantes, les surfaces glacées des comètes et l'atmosphère de la plus grande lune de Saturne bf, Titan. . Une autre espèce contenant du carbone détectée, le dioxyde de carbone, est répandue dans les atmosphères de Vénus, de la Terre et de Mars.
"Si vous ajoutez du cyanure d'hydrogène, de l'acétylène et de l'eau ensemble dans un tube à essai, et leur donnez une surface appropriée sur laquelle se concentrer et réagir, vous obtiendrez une multitude de composés organiques, y compris des acides aminés et une base d'ADN purine appelée adénine, », A déclaré le Dr Geoffrey Blake, astronome de Keck, du California Institute of Technology à Pasadena et co-auteur de l'article. "Maintenant, nous pouvons détecter ces mêmes molécules dans la zone de la planète d'une étoile à des centaines d'années-lumière."
La présence de disques riches en gaz autour des jeunes étoiles est bien connue, mais on en sait peu sur la structure chimique à l'intérieur. La découverte d'acétylène et de cyanure d'hydrogène dans l'un de ces disques aidera les astronomes à mieux comprendre ces disques, où les futurs systèmes solaires pourraient un jour se former et éventuellement donner lieu à la vie.
"Spitzer a trouvé quelque chose de très unique - une jeune protostar avec un disque poussiéreux qui, vu de la Terre, semble incliné sur le ciel, semblable à la façon dont certaines galaxies apparaissent", a expliqué Kassis. «Cet angle de vue a permis à l'équipe d'utiliser les données Keck-NIRSPEC pour étudier les régions internes du disque. Les résultats ont indiqué à l'équipe exactement comment le disque se déplaçait et suggèrent qu'il pourrait y avoir un vent stellaire venant de la région intérieure. Keck a également aidé à mesurer les températures élevées et la concentration de particules dans le disque. »
La poussière et le gaz entourant une jeune étoile bloquent la lumière visible, mais laissent passer de plus longues longueurs d'onde, comme la lumière infrarouge. Les astronomes peuvent découvrir de quoi sont faits ces gaz et poussières en séparant la lumière en ses longueurs d'onde ou couleurs composantes.
Depuis 2003, le télescope spatial Spitzer de la NASA a permis aux astronomes d'utiliser cette technique pour étudier les composés moléculaires dans les disques protoplanétaires de jeunes objets stellaires. Le «programme hérité c2d» de Spitzer a examiné plus de 100 sources dans cinq régions voisines formant des étoiles et une seule ?? bf? IRS 46 ?? bf? a montré clairement la présence de composés organiques dans les régions chaudes proches de l'étoile où les planètes terrestres sont les plus susceptibles de se former.
«Ce système infantile pourrait ressembler beaucoup au nôtre il y a des milliards d'années, avant que la vie ne naisse sur Terre», a déclaré Fred Lahuis de l'Observatoire de Leiden aux Pays-Bas et de l'Institut néerlandais SRON pour la recherche spatiale. Lahuis est l'auteur principal de l'article décrivant les résultats.
Bien que les événements précis menant à des acides nucléiques auto-réplicatifs ne soient pas clairs, les molécules d'acétylène (C2H2) et de cyanure d'hydrogène (HCN) se sont avérées produire les composés de base nécessaires pour construire l'ARN et l'ADN. L'équipe a constaté que l'abondance de cyanure d'hydrogène (HCN) était près de 10 000 fois supérieure à celle trouvée dans le gaz interstellaire froid d'où naissent les étoiles et les planètes.
Les modèles de la chimie des premiers systèmes solaires se sont historiquement concentrés sur les données de notre propre système solaire primitif, mais maintenant les découvertes de disques protoplanétaires ont ouvert le champ à des systèmes solaires autres que le nôtre. Des modèles théoriques ont suggéré que de grandes quantités de molécules organiques complexes seraient présentes dans les régions les plus à l'intérieur de ces disques, mais jusqu'à présent, aucun test d'observation n'a été possible.
Pour aider à déterminer où, exactement, le gaz riche en matières organiques réside dans l'IRS 46, l'équipe a également utilisé des données submillimétriques du télescope James Clerk Maxwell sur Mauna Kea. Les faibles signaux observés suggèrent à nouveau que le matériau provient du disque interne, peut-être pas plus de 10 unités astronomiques de l'étoile parente, similaire en distance à l'endroit où Saturne orbite autour du Soleil dans notre propre système solaire. Cependant, beaucoup de travail supplémentaire reste à faire pour le savoir avec certitude.
"Les gaz sont très chauds, proches ou légèrement supérieurs au point d'ébullition de l'eau sur Terre", a déclaré le Dr Adwin Boogert, également de Caltech. "Ces températures élevées ont aidé à localiser avec précision l'emplacement des gaz dans le disque."
Les résultats de Keck-NIRSPEC indiquent la présence d'un vent stellaire émergeant de la région intérieure du disque en orbite autour de l'IRS 46. Le vent pourrait éventuellement emporter les débris poussiéreux du disque, révélant peut-être la présence de planètes rocheuses semblables à la Terre dans plusieurs millions d'années.
Le Jet Propulsion Laboratory gère la mission Spitzer Space Telescope pour la direction de la mission scientifique de la NASA à Washington. Les opérations scientifiques sont menées au Spitzer Science Center de Caltech. JPL est une division de Caltech.
L'Observatoire W. Keck est géré par la California Association for Research in Astronomy, une société à but non lucratif 501 (c) (3). Les télescopes Keck I et Keck II de 10 mètres sondent les objets les plus faibles de l'univers optique et infrarouge.
Source originale: Observatoire W. Keck
