La capacité inégalée de JWST à scruter les cœurs enveloppés de nuages lointains a révélé des éléments biochimiques dans l’endroit le plus froid et le plus sombre que nous ayons jamais vu.
Dans un nuage moléculaire appelé Chamaeleon I, situé à plus de 500 années-lumière de la Terre, les données du télescope ont révélé la présence de carbone, d’hydrogène, d’oxygène, d’azote et de soufre congelés, des éléments vitaux pour la formation de l’atmosphère et de molécules telles que acides aminés. ACIDES, collectivement connus sous le nom de CHONS.
« Ce sont des composants importants des molécules prébiotiques telles que les acides aminés simples – et donc des composants de la vie, pour ainsi dire. » dit l’astronome Maria Drozdovskaya de l’Université de Berne en Allemagne.
De plus, une équipe internationale de chercheurs dirigée par l’astronome Melissa McClure de l’Université de Leiden aux Pays-Bas a identifié des formes congelées de molécules plus complexes, telles que l’eau, le méthane, l’ammoniac, le sulfure de carbonyle et la molécule organique méthanol.
Les amas denses et froids de nuages moléculaires sont le lieu de naissance des étoiles et de leurs planètes. Les scientifiques pensent que CHONS et d’autres molécules étaient présent dans le nuage moléculaire qui a donné naissance au Soleil, dont certains ont ensuite été livrés à la Terre via des comètes glacées et astéroïde influences.
Bien que les éléments et molécules découverts dans Chamaeleon I flottent tranquillement pour l’instant, ils pourraient un jour être pris dans la formation des planètes, fournissant les ingrédients pour l’émergence de la vie à de nouveaux planétésimaux.
« Notre identification de molécules organiques complexes, telles que le méthanol et potentiellement l’éthanol, indique également que de nombreux systèmes stellaires et planètes qui se développent dans ce nuage particulier hériteront de molécules dans un état chimique assez avancé », explique l’astronome Will Rocha De l’Observatoire de Leiden.
« Cela pourrait signifier que la présence de molécules prébiotiques dans les systèmes planétaires est une conséquence courante de la formation d’étoiles plutôt qu’une caractéristique unique de notre système solaire. »
Chameleon 1 est froid et dense, un bassin sombre de poussière et de glace qui forme l’une des régions de formation d’étoiles actives les plus proches de la Terre. Par conséquent, un recensement de sa formation peut nous en dire beaucoup sur les ingrédients qui entrent dans la fabrication des étoiles et des planètes et contribuer à comprendre comment ces ingrédients sont combinés dans des mondes nouvellement formés.
JWST, avec ses puissantes capacités de détection infrarouge, est capable de voir à travers la poussière dense avec plus de clarté et de détails que n’importe quel télescope apparu auparavant. En effet, les longueurs d’onde infrarouges de la lumière ne dispersent pas les particules de poussière comme le font les longueurs d’onde plus courtes, ce qui signifie que des instruments comme JWST peuvent mieux voir à travers la poussière que des instruments optiques comme Hubble.
Pour déterminer la composition chimique de la poussière des premiers caméléons, les scientifiques s’appuient sur les empreintes digitales d’absorption. La lumière des étoiles traversant le nuage peut être absorbée par les éléments et les molécules qu’il contient. Différents produits chimiques absorbent différentes longueurs d’onde. Lorsqu’un spectre de lumière émise est collecté, ces longueurs d’onde absorbées sont plus sombres. Les scientifiques peuvent ensuite analyser ces raies d’absorption pour déterminer quels éléments sont présents.
JWST a scruté plus profondément Chamaeleon I pour prendre un décompte de sa formation que jamais auparavant. Il a trouvé des grains de poussière de silicate, les CHONS susmentionnés et d’autres particules, et la glace est beaucoup plus froide que précédemment mesurée dans l’espace, à environ -263 degrés Celsius (-441 degrés Fahrenheit).
Ils ont constaté que, par rapport à la densité du nuage, la quantité de CHONS était inférieure à ce qui était attendu, comprenant seulement environ 1 % du soufre attendu. Cela indique que le reste du matériau peut être enfermé dans des endroits incommensurables – dans les roches et autres minéraux, par exemple.
Sans plus d’informations, il est difficile de mesurer à ce stade, donc plus d’informations sont ce que l’équipe a l’intention d’obtenir. Ils espèrent obtenir plus d’observations qui les aideront à cartographier l’évolution de ces glaces, du revêtement des grains poussiéreux d’un nuage moléculaire à leur incorporation dans des comètes et peut-être même des planètes diffusantes.
« Ce n’est que le premier d’une série d’instantanés spectraux que nous verrons comment les glaces évoluent de leur composition initiale aux régions de formation de comètes des disques protoplanétaires », McClure dit.
« Cela nous dira quel mélange de glaces – et donc quels éléments – pourraient éventuellement être livrés aux surfaces des exoplanètes terrestres ou incorporés dans les atmosphères des géantes gazeuses ou des planètes glacées. »
Recherche publiée dans astronomie naturelle.
Et vous pouvez télécharger des versions de la taille d’un fond d’écran à partir de Image JWST de Caméléon Je suis là.
