Les cuisines sont l'endroit où nous créons. Du gâteau aux miettes au maïs en épi, cela se passe ici. Si vous êtes comme moi, vous avez parfois laissé une dinde trop longtemps au four ou carbonisé le poulet grillé. Lorsque la viande est brûlée, parmi les odeurs qui informent votre nez de la mauvaise nouvelle, il y a des molécules plates constituées d'atomes de carbone disposés en nid d'abeilles appelés HAP ou hydrocarbures aromatiques polycycliques.
Les HAP représentent environ 10% du carbone dans l'univers et se trouvent non seulement dans votre cuisine mais aussi dans l'espace, où ils ont été découverts en 1998. Même les comètes et les météorites contiennent des HAP. Sur l'illustration, vous pouvez voir qu'ils sont constitués de plusieurs à plusieurs anneaux interconnectés d'atomes de carbone disposés de différentes manières pour fabriquer différents composés. Plus il y a d'anneaux, plus la molécule est complexe, mais le schéma sous-jacent est le même pour tous.
Toute vie sur Terre est basée sur le carbone. Un coup d'œil rapide sur le corps humain révèle que 18,5% de celui-ci est composé uniquement de cet élément. Pourquoi le carbone est-il si crucial? Parce qu'il est capable de se lier à lui-même et à une foule d'autres atomes de différentes manières pour créer de nombreuses molécules complexes qui permettent aux organismes vivants de remplir de nombreuses fonctions. Les HAP riches en carbone peuvent même avoir été impliqués dans l'évolution de la vie car ils se présentent sous de nombreuses formes avec potentiellement de nombreuses fonctions. L’un d’eux a peut-être été encourager la formation d'ARN (partenaire de l'ADN «molécule de vie»).
Dans une quête continue pour apprendre comment des molécules de carbone simples évoluent en molécules plus complexes et quel rôle ces composés pourraient jouer dans l'origine de la vie, une équipe internationale de chercheurs a concentré Observatoire stratosphérique d'astronomie infrarouge (SOFIA) et d'autres observatoires sur les HAP trouvés dans le coloré Nébuleuse de l'iris dans la constellation du nord Cepheus le roi.
Bavo Croiset de l'Université de Leiden aux Pays-Bas et l'équipe ont déterminé que lorsque les HAP dans la nébuleuse sont touchés par le rayonnement ultraviolet de son étoile centrale, ils évoluent en molécules plus grandes et plus complexes. Les scientifiques émettent l'hypothèse que la croissance de molécules organiques complexes comme les HAP est l'une des étapes menant à l'émergence de la vie.
Selon la vue actuelle, une forte lumière UV provenant d'une étoile massive nouveau-née comme celle qui fixe la nébuleuse de l'iris aurait tendance à décomposer les grosses molécules organiques en plus petites, plutôt qu'à les accumuler. Pour tester cette idée, les chercheurs ont voulu estimer la taille des molécules à divers endroits par rapport à l'étoile centrale.
L'équipe de Croiset a utilisé SOFIA pour dépasser la majeure partie de la vapeur d'eau dans l'atmosphère afin qu'il puisse observer la nébuleuse dans la lumière infrarouge, une forme de lumière invisible à nos yeux que nous détectons comme de la chaleur. Les instruments de SOFIA sont sensibles à deux longueurs d'onde infrarouges produites par ces molécules particulières, qui peuvent être utilisées pour estimer leur taille. L'équipe a analysé les images SOFIA en combinaison avec des données précédemment obtenues par l'observatoire spatial infrarouge Spitzer, le télescope spatial Hubble et le télescope Canada-France-Hawaï sur la grande île d'Hawaï.
L'analyse indique que la taille des molécules de HAP dans cette nébuleuse varie selon l'emplacement dans un schéma clair. La taille moyenne des molécules dans la cavité centrale de la nébuleuse entourant la jeune étoile est plus grande qu'à la surface du nuage au bord extérieur de la cavité. Ils ont également eu une surprise: le rayonnement de l'étoile a entraîné une croissance nette du nombre de HAP complexes plutôt que leur destruction en morceaux plus petits.
Dans un article publié en astronomie et astrophysique, l'équipe a conclu que cette variation de taille moléculaire est due à la fois à la destruction de certaines des plus petites molécules par le champ de rayonnement ultraviolet sévère de l'étoile et à l'irradiation de molécules de taille moyenne afin qu'elles se combinent en molécules plus grandes.
Tout commence par les étoiles. Non seulement ils créent les atomes de carbone à la base de la biologie, mais il semblerait qu'ils les dirigent également sous des formes plus complexes. Vraiment, nous pouvons remercier nos étoiles chanceuses!
