PlanétologieUne

JWST détecte pour la première fois une molécule organique cruciale dans un système planétaire en formation

Une équipe de recherche internationale impliquant des scientifiques de l’IRAP, a pour la première fois détecté la molécule CH₃+ (méthyle cation) dans l’espace, grâce au spectromètre MIRI du James Webb Space Telescope (JWST). Cette détection a été rendue possible grâce à la collaboration entre astronomes et physiciens expérimentalistes et théoriques à partir d’observations obtenues dans le cadre du projet PDRs4All, l’un des 13 programmes Early Release Science du JWST.

CH₃+ est une molécule qui est recherchée depuis plusieurs décennies par les astronomes, car elle est considérée comme étant cruciale dans la chimie extraterrestre. En effet, les modèles théoriques prédisent que c’est en passant par CH₃+ que de nombreuses molécules plus complexes peuvent être produites. CH₃+ est en quelque sorte à la racine de la chimie organique.

La découverte est d’autant plus étonnante que la molécule a été trouvée dans un disque protoplanétaire, c’est à dire un disque à partir duquel se forment des planètes autour d’une étoile jeune, dans la Nébuleuse d’Orion. Cet environnement est soumis à un fort rayonnement ultraviolet provenant d’étoiles massives voisines. D’après les auteurs de l’étude, c’est la présence de ce rayonnement ultraviolet qui permettrait la formation de CH₃+, d’après les auteurs de l’étude.

Cette découverte est importante car elle pourrait avoir des implications fortes dans la chimie des systèmes planétaires en formation, y compris celle du système solaire, il y a plus de 4 milliards d’années. Le JWST a permis cette découverte grâce à la détection de l’émission infrarouge de CH₃+, qui se serait avérée impossible avec un télescope « classique ».

La région de la barre d’Orion (image NIRCam) © ESA/Webb, NASA, CSA, M. Zamani (ESA/Webb), the PDRs4All ERS Team

Laboratoires CNRS impliqués

Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP/OMP). Tutelles : CNRS / CNES / Univ. Toulouse III Paul Sabatier

Institut des sciences moléculaires d’Orsay (ISMO) INP. Tutelles : CNRS / Univ Paris-Saclay

Laboratoire d’étude du rayonnement et de la matière en astrophysique et atmosphères (LERMA). Tutelles : CNRS / Observatoire de Paris – PSL / CY CERGY PARIS UNIVERSITE / Sorbonne Université

Institut d’astrophysique spatiale (IAS). Tutelles : CNRS / Univ. Paris-Saclay

Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble (IPAG). Tutelles : CNRS / UGA


Publication

Formation of the Methyl Cation by Photochemistry in a Protoplanetary Disk, Olivier Berné et al., Nature, (2023).

Ce travail a bénéficié d’un soutien du CNES et de l’ANR-labcom INCLASS. 

PDRs4All programme

Webb makes first detection of crucial carbon molecule in a planet-forming disc


Contact

Olivier Berné, Directeur de Recherche CNRS à l’Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP/OMP) – Mail : olivier.berne@irap.omp.eu

Marie-Aline Martin, chercheuse CNRS à l’Institut des Sciences Moléculaires d’Orsay (ISMO) – Mail : marie-aline.martin@universite-paris-saclay.fr


Source CNRS INSU

X