La découverte de la chimie organique (à base de carbone) dans l’espace interstellaire est essentielle à la compréhension de la chimie de l’univers, en plus de l’origine de la vie sur Terre et des possibilités de vie ailleurs.

La liste des molécules organiques détectées dans l’espace et la compréhension de la manière dont elles pourraient interagir ne cessent de s’allonger grâce à l’amélioration constante des observations directes. Mais les expériences en laboratoire visant à démêler ces processus complexes peuvent également offrir des indices significatifs. Des chercheurs de l’Université d’Hokkaido et des collègues de l’Université de Tokyo, au Japon, rapportent dans la revue de nouvelles connaissances en laboratoire sur le rôle central des atomes de carbone sur les grains de glace interstellaire. Astronomie naturelle.

On pense que certaines des molécules organiques les plus complexes de l’espace sont produites à la surface des glaces interstellaires à très basse température. On sait que les grains de glace adaptés à cet usage sont abondants dans tout l’univers.

Toutes les molécules organiques reposent sur un squelette d’atomes de carbone liés. La plupart des atomes de carbone se sont formés à l’origine par des réactions de fusion nucléaire dans les étoiles, pour finalement se disperser dans l’espace interstellaire lorsque les étoiles sont mortes dans des explosions de supernovae. Mais pour former des molécules organiques complexes, les atomes de carbone ont besoin d’un mécanisme pour se rassembler à la surface des grains de glace afin de rencontrer des atomes partenaires et de former des liaisons chimiques avec eux. La nouvelle recherche suggère un mécanisme réalisable.

« Dans nos études, recréant des conditions interstellaires réalisables en laboratoire, nous avons pu détecter des atomes de carbone faiblement liés se diffusant à la surface des grains de glace pour réagir et produire du C.₂ molécules », explique le chimiste Masashi Tsuge de l’Institut des sciences des basses températures de l’Université d’Hokkaido. C₂ est également connu sous le nom de carbone diatomique, une molécule dans laquelle deux atomes de carbone se lient ; sa formation est une preuve concrète de la présence d’atomes de carbone diffusants sur les grains de glace interstellaire.

La recherche a révélé que la diffusion pouvait se produire à des températures supérieures à 30 Kelvin (moins 243 °C/moins 405,4 °F), tandis que, dans l’espace, la diffusion des atomes de carbone pouvait être activée à seulement 22 Kelvin (moins 251 °C/moins 419,8). °F).

Tsuge dit que les résultats introduisent un processus chimique jusqu’alors négligé pour expliquer comment des molécules organiques plus complexes pourraient être construites par l’ajout constant d’atomes de carbone. Il suggère que ces processus pourraient se produire dans les disques protoplanétaires autour des étoiles, à partir desquels se forment les planètes. Les conditions requises peuvent également se former dans des nuages ​​dits translucides, qui pourraient éventuellement évoluer vers une région de formation d’étoiles. Cela peut également expliquer l’origine des produits chimiques qui pourraient avoir semé la vie sur Terre.

Outre la question de l’origine de la vie, l’ouvrage ajoute un nouveau processus fondamental à la variété de réactions chimiques qui auraient pu construire, et pourraient encore construire, la chimie à base de carbone dans tout l’univers.

Les auteurs résument également la compréhension actuelle plus générale de la formation de produits chimiques organiques complexes dans l’espace et examinent comment les réactions provoquées par la diffusion d’atomes de carbone pourraient modifier la situation actuelle.