OMP > Actualités > Actualités scientifiques > Herschel-HIFI dévoile les précurseurs de molécules de vie dans la Nébuleuse d’Orion

Herschel-HIFI dévoile les précurseurs de molécules de vie dans la Nébuleuse d’Orion

L’Observatoire Spatial Herschel de l’Agence Spatiale Européenne (ESA) a révélé les empreintes de molécules organiques potentiellement porteuses de vie, dans la Nébuleuse d’Orion, une proche pouponnière stellaire dans notre Voie Lactée. Ce spectre détaillé, obtenu avec HIFI (Heterodyne Instrument for the Far-Infrared - Instrument Hétérodyne pour l’Infrarouge Lointain) - l’un des trois instruments novateurs à bord d’Herschel - illustre la mine d’informations qu’Herschel-HIFI apportera sur la formation des molécules organiques dans l’espace.

 

Ce spectre, l’un des premiers obtenus avec HIFI depuis son retour en forme olympique en janvier 2010, suite à des difficultés techniques, démontre clairement que l’instrument fonctionne très bien. Les aspects frappants dans ce spectre d’HIFI incluent une riche et dense suite de "pics", chacun représentant une signature du rayonnement émis par les molécules présentes dans la Nébuleuse d’Orion. Cette nébuleuse est réputée pour être l’une des "usines chimiques" les plus productives de l’espace, bien que toute l’ampleur de cette chimie et les voies de formation des molécules ne sont pas encore bien comprises. En cherchant parmi les pics du spectre, les astronomes ont identifié plusieurs molécules bien connues dont les signatures apparaissent à maintes reprises dans le spectre. L’identification des nombreuses autres raies d’émission est actuellement en cours. En identifiant clairement les raies associées avec les molécules les plus usuelles, les astronomes peuvent alors commencer à extraire les signatures de molécules particulièrement intéressantes du fait de leur lien direct avec des molécules porteuses de vie. Une des caractéristiques du spectre d’Orion est sa richesse spectrale : parmi les molécules qui ont été identifiées dans ce spectre, il y a l’eau, le monoxyde de carbone, le formaldéhyde, le méthanol, le diméthyl éther, le cyanure d’hydrogène, l’oxyde de soufre, le dioxyde de soufre, et leurs isotopomères. On s’attend également à ce que de nouvelles molécules organiques soient identifiées. "Ce spectre HIFI, et les nombreux autres à venir, sera un véritable trésor d’informations en ce qui concerne l’inventaire chimique, et le mode de formation des molécules organiques dans une région de formation d’étoiles. Il présage une compréhension approfondie de la chimie dans l’espace, dès lors que le relevé spectral complet sera disponible", se réjouit Edwin Bergin de l’Université du Michigan, responsable ("Principal Investigator") d’HEXOS, un des programmes clés d’Herschel.

Résolution spectrale sans précédent

HIFI a été conçu pour fournir des spectres à ultra-haute résolution, et pour ouvrir les recherches vers de nouvelles gammes de longueurs d’onde, inaccessibles avec des télescopes basés sur Terre. "C’est époustouflant de voir comme HIFI fonctionne à merveille", se passionne Frank Helmich du SRON (Institut de Recherche Spatiale des Pays-Bas), responsable ("Principal Investigator") de HIFI. "Nous avons obtenu ce spectre en quelques heures et il surpasse déjà largement tous les autres spectres, à toutes les autres longueurs d’onde, jamais mesurés sur Orion. Les molécules organiques sont présentes partout dans ce spectre, même aux niveaux les plus bas, ce qui prouve la haute-fidélité de HIFI. Le développement de HIFI a pris plus de dix ans, mais cela en valait vraiment la peine."
"La haute résolution et la stabilité sans précédent de HIFI nous permet de construire des modèles détaillés des structures en densité et en température des nuages de formation stellaire", explique Tom Phillips du California Institute of Technology. "La vision de HIFI nous permet de percer le voile qui entoure la formation d’étoiles, et d’étudier plus directement la chimie associée avec la naissance des étoiles, des planètes, et d’une certaine façon, de la vie." Le spectre a été obtenu seulement un mois après que HIFI ait repris ses opérations à bord d’Herschel. En aout 2009, HIFI a été victime d’une surchage de tension inattendue dans le système électronique, probablement due à l’impact d’une particule cosmique de haute énergie, ce qui a provoqué la mise hors service de l’instrument. L’équipe technique attachée à cette mission a étudié le problème et mis au point une solution pour empêcher les effets secondaires nocifs de ce genre d’événement. Le 14 janvier 2010, HIFI a été rallumé avec succès grâce à l’utilisation de son système électronique de secours, et a recommencé une série de test et vérifications, avant de pouvoir enfin reprendre ses observations scientifiques le 28 février. HIFI rejoint maintenant les deux autres instruments d’Herschel, SPIRE et PACS, dans leur exploration de l’Univers dans l’infrarouge lointain.

Notes :

Herschel est un observatoire spatial de l’ESA, dont les instruments ont été fournis par des consortia majoritairement sous responsabilité européenne, avec une importante participation de la NASA. HIFI est un spectromètre à haute résolution, conçu et construit par un consortium financé nationalement, mené par le SRON, l’Institut de Recherche Spatiale des Pays-Bas. Le consortium inclue des laboratoires basés en France, Allemagne, Etats-Unis, Canada, Irlande, Italie, Pologne, Russie, Espagne, Suède, Suisse, et Taiwan. L’identification des molécules, basée sur la correspondance entre les nombreuses signatures spectrales visibles dans le spectre d’Orion et les transitions répertoriées pour les espèces en question, requiert des bases de données de spectroscopie moléculaire sophistiquées. Les attributions signatures-transitions dans le cas de ce spectre HIFI ont été réalisées grâce à la base de données CDMS (Cologne Database of Molecular Spectroscopy) et une base de données similaire maintenue par le Jet Propulsion Laboratory de la NASA.

 

Afficher le pied de page