Découverte de nitriles dans un nuage interstellaire : voici pourquoi c’est important

Des scientifiques ont découvert des « nitriles » dans un nuage interstellaire
Crédits :kevron2001/istock

Depuis des siècles, l’humanité se questionne sur l’origine de la vie et si d’autres formes de vie existent ailleurs dans l’Univers. Une découverte récente, faite dans un nuage interstellaire du Taureau, pourrait nous rapprocher un peu plus de cette réponse. Les scientifiques ont en effet détecté des molécules contenant des nitriles, des composés chimiques qui pourraient jouer un rôle clé dans la formation de la vie telle que nous la connaissons. 

Le nuage moléculaire du Taureau : un laboratoire chimique dans l’espace

Le nuage moléculaire du Taureau, situé à environ 450 années-lumière de la Terre, est l’un des plus proches de notre planète. Ces nuages sont des régions denses de gaz et de poussière, souvent décrites comme des pépinières stellaires où de nouvelles étoiles se forment. Pourtant, ces environnements froids et peu énergétiques ne sont pas simplement des lieux de naissance d’étoiles ; ils sont également des laboratoires chimiques actifs.

Les chercheurs ont utilisé des télescopes avancés, comme ceux du site de Yebes en Espagne, pour observer et analyser ce nuage. À leur grande surprise, ils ont trouvé des molécules de malononitrile et de maléonitrile. Il s’agit de nitriles, une classe de molécules organiques qui contiennent un groupe fonctionnel particulier appelé groupe nitrile. Ce dernier se compose d’un atome de carbone lié à un atome d’azote par une triple liaison (C≡N).

Ces deux molécules ont toutefois des structures chimiques légèrement différentes. Le malononitrile (C₄H₃N₃) contient en effet deux groupes nitriles, l’un sur chaque côté d’une structure de carbone. Le maléonitrile (C₄H₃N₃) affiche quant à lui une disposition différente des atomes de carbone et d’azote.

Des scientifiques ont découvert des « nitriles » dans un nuage interstellaire
Vue infrarouge d’une partie du nuage moléculaire du Taureau. Crédits : ESA/Herschel/SPIRE

Pourquoi les nitriles sont-ils importants pour l’astrochimie et l’origine de la vie ?

Les nitriles, et en particulier des molécules telles que le malononitrile et le maléonitrile, sont considérés comme des précurseurs importants dans la chimie prébiotique, car ils pourraient jouer un rôle clé dans la formation des bases nucléiques, essentielles à la vie telle que nous la connaissons. En effet, la chimie prébiotique, qui étudie les réactions chimiques qui ont pu se produire avant l’apparition de la vie sur Terre, a identifié les nitriles comme des composés capables de se transformer en molécules plus complexes, comme les acides aminés et les bases nucléiques. Les purines et les pyrimidines, qui constituent les éléments de base de l’ADN et de l’ARN, peuvent notamment être formées à partir de molécules simples telles que ces nitriles.

Une des raisons pour lesquelles les nitriles sont si intéressants pour les chercheurs est leur stabilité chimique. Le groupe nitrile (C≡N) est l’une des liaisons les plus solides que l’on trouve dans la nature, ce qui rend ces molécules particulièrement résistantes à la dégradation dans les environnements interstellaires froids et peu énergétiques. Cela signifie qu’elles peuvent se maintenir intactes pendant des périodes extrêmement longues, même dans les conditions difficiles de l’espace où d’autres molécules pourraient se décomposer.

Leur découverte dans des nuages interstellaires comme le nuage moléculaire du Taureau suggère ainsi que des processus chimiques complexes peuvent se produire dans l’espace, produisant des molécules qui pourraient potentiellement jouer un rôle dans l’apparition de la vie ailleurs dans l’Univers.

Si ces molécules sont courantes dans d’autres nuages interstellaires, elles pourraient également se retrouver dans d’autres régions de la galaxie, voire dans d’autres galaxies. Cela ouvre des perspectives fascinantes sur la possibilité de trouver des formes de vie ailleurs dans l’Univers, même dans des environnements très différents de la Terre.

Les défis de la recherche

Les chercheurs se heurtent encore à plusieurs défis pour comprendre pleinement cette chimie interstellaire. Par exemple, bien que les nitriles aient été détectés, les modèles chimiques actuels ne permettent pas encore d’expliquer avec précision comment ces molécules se forment dans un nuage aussi froid. De plus, les scientifiques doivent constamment mettre à jour leurs théories pour suivre le rythme des découvertes, car de nouvelles molécules sont régulièrement détectées dans l’espace. Leur étude est un travail en constante évolution qui nécessite des recherches approfondies pour comprendre les réactions chimiques qui se produisent dans ces environnements.

Cette découverte n’est qu’un début. La recherche sur la chimie interstellaire continue de progresser à un rythme rapide et chaque découverte ouvre de nouvelles questions sur l’origine de la vie. En comprenant mieux comment les molécules complexes se forment dans l’espace, les scientifiques espèrent pouvoir répondre à une question fondamentale : la vie sur Terre est-elle un phénomène unique ou existe-t-il d’autres formes de vie ailleurs dans l’Univers ?