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 négative, ou anion, à être détectée.

En étudiant les éléments chimiques présents dans l'espace interstellaire, les astronomes espèrent expliquer comment la Terre a pu convertir ces ingrédients fondamentaux en produits chimiques essentiels à la vie. Cette nouvelle découverte va faire avancer les connaissances des scientifiques sur la chimie du milieu interstellaire, et par voie de conséquence, sur les lieux de naissance des planètes.

Les chercheurs ont identifié l'anion moléculaire C6H-, une chaîne linéaire de six atomes de carbone possédant un atome d'hydrogène à une extrémité et dotée d'un électron excédentaire. Les scientifiques supposaient que de telles molécules devaient être extrêmement rares parce que la lumière 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 cosmique violent.

L'absence apparente de molécules négatives dans l'espace était une énigme de longue date en astrochimie. L'équipe a tout d'abord entrepris des expériences de laboratoire pour déterminer les fréquences radio exactes à utiliser dans leur recherche. Puis, les chercheurs ont utilisé le radiotélescope 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 entourant l'étoile géante rouge IRC +10216 dans la constellation du Lion, l'autre est le nuage moléculaire froid TMC-1 dans la constellation du Taureau. 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.