ALMA trouve du méthanol autour d’une jeune étoile

ALMA trouve du méthanol autour d’une jeune étoile

L’observatoire ALMA au Chili a détecté pour la première fois la présence de méthanol dans le disque protoplanétaire d’une jeune étoile semblable au Soleil. Une telle molécule peut jouer un rôle dans l’apparition d’une chimie du vivant.

Selon une formule désormais largement répandue, nous sommes tous faits de poussières d’étoiles. En effet les éléments dits «lourds» qui nous composent comme le fer ou le carbone n’existaient pas lors du Big Bang. C’est au cœur des étoiles que ces éléments ont été forgés, expulsés dans l’espace à la mort de ces soleils puis réutilisés par d’autres générations d’astres. Mais comment se sont formées certaines molécules complexes nécessaires pour la chimie du vivant ? L’observatoire ALMA situé au Chili semble avoir trouvé un indice important. Au sein du disque protoplanétaire d’une jeune étoile, ses 66 antennes qui scrutent le ciel dans les domaines millimétriques et sub-millimétriques ont détecté la signature du méthanol (CH3OH), un dérivé du méthane, une molécule organique complexe.

Du méthanol autour de TW Hydrae

À 170 années-lumière de nous, TW Hydrae est une jeune étoile qui intéresse particulièrement les astronomes car ses caractéristiques sont proches de notre Soleil. Du coup, en observant TW Hydrae, on regarde un système qui vit des phénomènes similaires à ceux qui régnaient lorsque le Système solaire en était aux premiers instants de sa formation voici 4 milliards d’années.
Pour le scruter, les scientifiques ont récemment employé l’observatoire ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimiter Array), un réseau de 66 antennes de 8 à 12 m placées à 5100 m d’altitude sur le plateau de Chajnantor au Chili.

ALMA - panoramique

Une partie des 66 antennes (54 de 12 m de diamètre et 12 de 7 m de diamètre) de l’observatoire ALMA au Chili.
Crédit : Cité de l’espace / Olivier Sanguy

Spécialisé dans les longueurs d’onde millimétriques et sub-millimétrique, ALMA permet d’étudier l’Univers froid, celui-là même qui échappe aux télescopes optiques tournés vers le visible ou l’infrarouge. Une équipe internationale d’astronomes menée par Catherine Walsh de l’Université de Leiden aux Pays-Bas a conclu à la présence de méthanol au sein du disque protoplanétaire qui entoure TW Hydrae.
La vidéo ci-dessous montre ce disque de glace et de poussière au sein duquel naissent les futures planètes de cette étoile tel qu’il a été imagé par ALMA.

Catherine Walsh souligne que la détection du méthanol permet «de mieux comprendre l’origine de la complexité chimique d’un site de formation planétaire autour d’une jeune étoile semblable au Soleil». Tout indique que ce méthanol s’est formé sur les grains de glace du disque, puis a été libéré sous forme gazeuse. Les astronomes identifient ainsi un mécanisme par lequel une molécule organique complexe, susceptible de jouer plus tard un rôle dans l’émergence du vivant, se forge alors même que le cortège des planètes d’une jeune étoile prend forme. Co-auteur de l’étude, Ryan Loomis du Centre d’Astrophysique Harvard-Smithson de Cambridge aux États-Unis conclut d’ailleurs que «la présence de méthanol gazeux dans le disque [protoplantéaire] indique clairement l’existence de processus organiques complexes aux tout premiers stades de la formation d’étoiles et de planètes».

On peut raisonnablement généraliser et supposer qu’un mécanisme semblable a eu lieu au début de notre Système solaire, mais aussi pour bien d’autres étoiles.

ALMA : l’observatoire de l’extrême

Cette avancée a été possible grâce à ALMA. Issu d’une coopération internationale qui associe l’Europe (via l’ESO – European Southern Observatory), l’Amérique du Nord et l’Asie, cet observatoire est le plus puissant de sa catégorie. Perché à 5100 m, il est au-dessus de la majorité de l’humidité de notre atmosphère qui voile les ondes millimétriques et sub-millimétriques qui témoignent des phénomènes froids du Cosmos. Sur les 66 antennes dont le signal est combiné à l’aide d’un superordinateur, 25 ont été fabriqués par l’industriel spatial européen Thales Alenia Space. Pour comprendre les défis techniques de cet observatoire de l’extrême, nous vous proposons de voir ou revoir ces deux reportages réalisés sur place.