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Posté par Michel le Mardi 05/12/2006 à 00:00
Découverte des premières molécules négatives de l'espace
Des astronomes ont découvert la première molécule négativement chargée de l'espace en décryptant des signaux radio qui étaient restés mystérieux jusqu'à aujourd'hui. Alors que l'on connaît environ 130 molécules neutres et 14 molécules positives dans l'espace interstellaire, c'est la première molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui représente la plus...) négative, ou anion, à être détectée.

En étudiant les éléments chimiques présents dans l'espace interstellaire, les astronomes espèrent expliquer comment la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par...) a pu convertir ces ingrédients fondamentaux en produits chimiques essentiels à la vie (La vie est le nom donné :). Cette nouvelle découverte va faire avancer les connaissances des scientifiques sur la chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations communs ou proches.) du milieu interstellaire (En astronomie, le milieu interstellaire est le gaz raréfié qui, dans une galaxie, existe entre les étoiles et leur environnement proche. Ce gaz est habituellement extrêmement ténu, avec des densités typiques allant de 10 à 100 particules par...), et par voie de conséquence, sur les lieux de naissance des planètes.

Les chercheurs ont identifié l'anion moléculaire C6H-, une chaîne linéaire (En chimie organique, on dit qu'un hydrocarbure est à chaîne linéaire si tous ses atomes hydrocabonés se placent les uns à la suite des autres et ayant la...) de six atomes de carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) possédant un atome (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec une autre. Il est...) d'hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.) à une extrémité et dotée d'un électron (L'électron est une particule élémentaire de la famille des leptons, et possèdant une charge électrique élémentaire de signe négatif. C'est un des composants de l'atome.) excédentaire. Les scientifiques supposaient que de telles molécules devaient être extrêmement rares parce que la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm...) ultraviolette qui imprègne l'espace arrache facilement les électrons des molécules. La grande taille de C6H-, molécule plus grande que la plupart des molécules neutres et que toutes les molécules positives connues dans l'espace, pourrait expliquer sa stabilité dans cet environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux...) cosmique violent.

L'absence apparente de molécules négatives dans l'espace était une énigme de longue date en astrochimie (L'Astrochimie est l'étude des éléments chimiques trouvés dans l'espace lointain, habituellement dans des nuages de gaz moléculaire, ainsi que leur formation, leurs interactions et leur destruction. En d'autres...). L'équipe a tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) d'abord entrepris des expériences de laboratoire pour déterminer les fréquences radio exactes à utiliser dans leur recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique...). Puis, les chercheurs ont utilisé le radiotélescope (Un radiotélescope est un télescope spécifique utilisé en radioastronomie pour capter les ondes radioélectriques émises par les astres. Les radiotélescopes sont utilisés, en fonction des longueurs d'onde, aussi bien pour l'étude du...) de Green Bank pour se mettre en quête de la molécule C6H- parmi les objets célestes. En particulier, ils ont visé les sites pour lesquels des recherches précédentes avaient repéré des signaux radio non identifiés aux fréquences appropriées.

Les scientifiques ont détecté C6H- en deux endroits très différents l'un de l'autre: L'un est une enveloppe de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume...) entourant l'étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme le Soleil, qui est l'étoile la plus proche de...) géante (Une étoile géante est une étoile de classe de luminosité II ou III. Dans le diagramme de Hertzsprung-Russell, les géantes forment deux branches au-dessus de la séquence...) rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.) IRC +10216 dans la constellation (Une constellation est un ensemble d'étoiles dont les projections sur la voûte céleste sont suffisamment proches pour qu'une civilisation les relie par des lignes...) du Lion (Le lion (Panthera leo) est un mammifère carnivore de la famille des félidés du genre Panthera (félins). Il est surnommé « le roi des animaux » car sa crinière...), l'autre est le nuage moléculaire (En astronomie, les nuages moléculaires sont des nébuleuses interstellaires qui ont une densité et une taille suffisante pour permettre la formation de H2, l'hydrogène moléculaire. Cependant, il...) froid (Le froid est la sensation contraire du chaud, associé aux températures basses.) TMC-1 dans la constellation du Taureau (Le taureau est un mammifère domestique ruminant, généralement porteur de cornes sur le front, appartenant à l'espèce Bos taurus de la famille des Bovidés. C'est le mâle de la...). La présence de l'anion dans ces deux régions démontre que les procédés chimiques qui sont à son origine doivent être omniprésents dans le cosmos. Elle suggère également que d'autres anions moléculaires existent aussi très certainement et soient découverts dans un proche avenir.

Ces travaux sont décrits dans l'édition du 1er décembre 2006 de The Astrophysical Journal Letters.

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Source: CfA News Release
Illustration: GBT NRAO/AUI