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Les astronomes ont repéré la “première molécule” de l’Univers

La nébuleuse NGC 7027. Crédits : Hubble / NASA / ESA / Judy Schmidt)

La “toute première molécule” de l’Univers – l’hydrure d’hélium (HeH) – créée après le Big bang, a été détectée dans l’espace pour la première fois, à environ 3 000 années-lumière de la Terre.

Après des décennies de recherches, l’hydrure d’hélium (HeH), une combinaison d’hélium et d’hydrogène, vient d’être repérée dans la nébuleuse planétaire NGC 7027, à 3 000 années-lumière de la Terre. Pour ce faire, les chercheurs ont installé un instrument à bord de l’avion SOFIA (Observatoire stratosphérique pour l’astronomie infrarouge de la NASA). Un véritable dénouement qui confirme les prédictions théoriques de la chimie primordiale.

« L’absence de preuve de l’existence même de l’hydrure d’hélium dans l’Univers local a remis en question notre compréhension de la chimie de l’Univers primitif, explique en effet l’astronome Rolf Güsten, principal auteur de ces travaux publiés dans la revue Nature. La détection rapportée résout maintenant de tels doutes ».

Le premier lien moléculaire

L’hydrure d’hélium marque, en quelque sorte, “l’aube de la chimie”. Alors que les restes du Big bang étaient en train de refroidir à environ 4 000 Kelvins, et que les ions commençaient à s’associer à des électrons pour former des atomes neutres, on pense que l’hélium neutre commençait au même moment à réagir avec les ions hydrogène pour former la première liaison chimique reliant la toute première molécule.

Cette première molécule, l’hydrure d’hélium, des chimistes ont réussi à la synthétiser en laboratoire. C’était en 1925. On a ensuite imaginé que cette molécule pouvait, encore aujourd’hui, être détectée dans l’espace. Les chercheurs se sont alors penchés sur les nébuleuses planétaires. Ces nuages ​​de gaz ionisés en expansion et expulsés au cours des dernières étapes de la vie d’une étoile sont en effet ce qui se rapproche le plus, chimiquement parlant, de ce qui s’est produit juste après le Big Bang. Du moins en ce qui concerne HeH.

nébuleuse
La nébuleuse NGC-7027. Crédits : Centre scientifique SIRTF/Caltech – NASA/ESA

Prendre de la hauteur

Pendant une quarantaine d’années donc, les astronomes ont tenté d’identifier cette liaison moléculaire “à l’état sauvage”. En vain. Principalement à cause de l’atmosphère terrestre qui entrave la vision des spectromètres basés au sol.

Pour contourner le problème, les chercheurs se sont appuyés sur les capacités du récepteur allemand GREAT. Pour faire simple, l’instrument fournit des spectres haute résolution dans plusieurs fenêtres de fréquences. En installant cette machine sur l’avion SOFIA de la NASA (Observatoire stratosphérique pour l’astronomie infrarouge), à haute altitude, les chercheurs ont finalement eu ce qu’ils voulaient : un premier signal non ambigu de cette première molécule.

Ainsi cette molécule peut effectivement être créée dans l’espace, comme le suggéraient jusqu’à présent les prédictions. C’est en partie grâce à cette “base chimique” que l’Univers peut évoluer comme il le fait depuis plus de 13 milliards d’années.

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