mercredi 31 mai 2017

importance de la collision des molecules d'interet astrophysique

La collision des molécules dans le milieu interstellaire joue un rôle majeur dans le cycle de formation des étoiles. Il forme des générations successives d’étoiles qui, elles-mêmes, lui restituent une fraction de leur masse enrichie par les éléments lourds synthétisés au cours de leur évolution ; le cycle s’achève avec l’épuisement du gaz interstellaire, c’est-à-dire lorsqu’il a été entièrement converti en étoiles. Les galaxies elliptiques, dépourvues de gaz interstellaire, sont ainsi uniquement peuplées de vieilles étoiles de plus de 10 milliards d’années. Les galaxies spirales, riches en gaz interstellaire, sont caractérisées, quant à elles, par la présence de jeunes étoiles situées dans les bras spiraux de ces galaxies, au cœur des nuages moléculaire
L'origine cosmique de vie la vie : du plus simple au plus complexeL'organisation de la matière est intimement liée à l'histoire de l'Univers. À partir d'un chaos complet, lié au phénomène du Big Bang, cette matière a très progressivement pris forme,du plus simple auplus complexe, irréversiblement. De la particule élémentaire aux molécules les plus sophistiquées, à travers "les laboratoires cosmiques de la vie «des astrophysiciens, et à l'aide des quatreforcesfondamentales qui ont permisl'associationde ces particules, tout cela dans un laps de temps d'une quinzaine demilliards d'années, indispensablepour arriver à la complexité que nous observons aujourd'hui, y compris et surtout celle de la vie, telle que définie par Hubert Reeves :« Aujourd'hui, à la lumière de nos connaissances scientifiques, on est tenté de redéfinir la vie commecette tendance mystérieuse et universelle de la matière à s'associer, à s'organiser, à se complexifier. Les vies animales et végétales ensont à notre connaissance les phases les plus évoluées. Leur présence est tributaire des phases antérieures, nucléaires, atomiques, moléculaires. Cette tendance à s'organiser existe dèsle début de l'univers. Elle s'exprime par ces "forces" qui s'exercent entre toutes les particules élémentaires. » A cette définition de la vie par un astrophysicien, on peut ajouter celle des biologistes qui est d'une précision et d'une concision remarquables: « Est vivante toutestructure capable de s'organiser, d'assimiler et de transformer des éléments simples en macromolécules complexes.
Le développement de l’étude sur la collision radioastronomique a permis, à partir de 1937 (avec le radical CH, appelé méthylidine), la découverte d'une centaine de molécules organiques (qui contiennent du carbone) et inorganiques (qui n'en contiennent pas), allant de deux à treize atomes (HC11N), dans les nuages interstellaires. On a repéré notamment la signature de l'eau (H2O) et de l'ammoniac (NH3), tous les deux en 1968, et plus récemment de nombreuses autres molécules organiques importantes dans l'optique de la vie. En particulier, le formaldéhyde (H2CO), découvert en 1976, qui est l'unité moléculaire fondamentale à partir de laquelle les sucres et lespolysaccharides ont dû se former.

En 1996, un nouveau pas très important a été franchi grâce à l'astronome américain Thomas Geballe et au chimiste d'origine japonaise Takeshi Oka. Ces deux chercheurs ont réussi à identifier l'ion H3+dans deux nuages interstellaires, c’est ion qui a la particularité très remarquable de contrôler la chimie du cosmos et qui permet defabriquer de l'eauet d'autres molécules complexes dans le milieu interstellaire. Cet ion H3+est simple (il est composé de trois atomes d'hydrogène auquel il manque unélectron), relativement stable et réactif et peut entrer facilement en collision avec d'autres éléments primordiaux comme l'oxygène, le carbone et l'azote, en dépit de la très basse température et de la faible densité des nuages interstellaires.L'ion H3+est donc à l'origine de réactions chimiques qui fabriquent desmolécules organiques, lamatière première du vivant, qui existent en grande quantité dans le milieu interstellaire, et sa découverte estun nouvel argument important concernant l'existence de la viepartoutdans l'Univers.

Le milieu interstellaire

Le milieu interstellaire est le lieu où naissent les étoiles. Celles-ci se forment au terme d’une évolution dynamique et chimique de la matière dont la compréhension est l’objet unificateur des recherches sur le milieu interstellaire. Une part importante des observations réalisées en astronomie est vouée dans ce domaine. L’effort qui leur est consacré entraîne des progrès indéniables dans la description dumilieu interstellaire, grâce notamment à une activité pluridisciplinaire coordonnant l’activité de physiciens et chimistes autour des thèmes de recherche des astrophysiciens. La matière interstellaire se composée de gaz atomique, moléculaire et ionisé à diverses températures, ainsi que de poussières. La physique et la chimie interstellaires revêtent un grand intérêt car les conditions qui règnent dans le milieu interstellaire sont très différentes de celles des laboratoires terrestres. Ainsi les processus élémentaires sont beaucoup plus fréquents en raison de la faible densité du milieu interstellaire.