De nombreux précurseurs de l’ARN ont été détectés au centre de notre galaxie
Le cœur de la Voie lactée est apparemment un foyer pour les molécules qui se combinent pour former l’ARN.
Une nouvelle étude des épais nuages moléculaires qui enveloppent le centre galactique a révélé la présence d’un large éventail de nitriles, des molécules organiques souvent toxiques en soi, mais qui constituent également les éléments constitutifs de molécules essentielles à la vie.
Image d’entête : prise avec l’instrument HAWK-I du Very Large Telescope de l’ESO, cette superbe image montre la région centrale de la Voie lactée
L’augmentation des molécules prébiotiques (molécules impliquées dans l’émergence de la vie) identifiées dans le centre galactique, en particulier celles associées à l’ARN, a des implications pour notre compréhension de la manière dont la vie émerge dans l’Univers, et comment elle l’a fait ici sur Terre.
Selon l’astrobiologiste Víctor Rivilla, du Conseil national de la recherche espagnol et de l’Institut national de technologie aérospatiale en Espagne :
Nous montrons ici que la chimie qui se déroule dans le milieu interstellaire est capable de former efficacement de multiples nitriles, qui sont des précurseurs moléculaires clés du scénario du « monde de l’ARN ».
Comment, précisément, la vie a émergé sur Terre est un mystère dont les scientifiques sont extrêmement désireux d’atteindre les fondations. Cette information fournira des indices importants pour découvrir des exoplanètes susceptibles d’abriter des organismes vivants.
Selon une première version, l’ARN aurait émergé en premier d’une métaphorique “boue”, s’autorépliquant et se diversifiant tout seul. C’est ce que l’on appelle l’hypothèse du monde à ARN.
Il est peu probable que nous obtenions un jour des preuves directes sur Terre, mais nous pouvons rassembler de plus en plus d’indices pour déterminer dans quelle mesure ce scénario est plausible et probable. L’une des questions soulevées par cette hypothèse concerne la source des molécules prébiotiques d’ARN telles que les nitriles. Étaient-elles présentes sur Terre dès le début, ou ont-elles pu être transportées de l’espace sur des météorites et des astéroïdes ?
Nous savons que le système solaire interne, comprenant la Terre, a été soumis à une période de bombardement intense d’astéroïdes très tôt dans son histoire. Nous avons également trouvé des molécules prébiotiques sur des météores, des comètes et des astéroïdes qui traînent aujourd’hui dans le système solaire. Et où les météores, les comètes et les astéroïdes les obtiennent-ils ?
Probablement dans les nuages où ils sont nés : les nuages moléculaires froids qui donnent naissance aux étoiles. Une fois qu’une étoile a fini de se former à partir d’une partie du nuage, les restes de ce dernier continuent à former le reste du système planétaire : planètes, comètes, astéroïdes, planètes naines et tout ce qui peut se trouver à proximité.
Le nuage de naissance du système solaire a disparu depuis longtemps, mais le centre de la galaxie est couvert de nuages moléculaires. C’est ce qu’on appelle la zone moléculaire centrale (Central Molecular Zone), et les scientifiques y ont trouvé un tas de molécules prébiotiques.
Un nuage particulier, nommé G+0.693-0.027, est particulièrement intéressant. Il n’y a pas encore de preuve de formation d’étoiles à cet endroit, mais les scientifiques pensent qu’une ou plusieurs étoiles s’y formeront à l’avenir.
Toujours selon Rivilla :
Le contenu chimique de G+0,693-0,027 est similaire à celui d’autres régions de formation d’étoiles dans notre galaxie, et aussi à celui d’objets du système solaire comme les comètes.
Cela signifie que son étude peut nous donner des indications importantes sur les ingrédients chimiques qui étaient disponibles dans la nébuleuse et qui ont donné naissance à notre système planétaire.
Les chercheurs ont utilisé deux télescopes pour étudier le spectre de la lumière provenant du nuage. Lorsque certains éléments ou molécules absorbent et réémettent de la lumière, cela se traduit sur le spectre par une ligne plus sombre ou plus claire. L’interprétation de ces raies d’absorption et d’émission peut être délicate, mais elle peut également servir à identifier les molécules présentes : chacune d’entre elles possède sa propre signature spectrale.
En étudiant et en analysant soigneusement les caractéristiques d’émission de G+0,693-0,027, Rivilla et ses collègues ont identifié une série de nitriles, dont l’acide cyanique, le cyanoallène, le cyanure de propargyle et le cyanopropyne. Ils ont également fait des détections provisoires de cyanoformaldéhyde et de glycolonitrile.
Les observations précédentes de G+0.693-0.027 ont révélé la présence de cyanoformaldéhyde et de glycolonitrile. Cela suggère que les nitriles font partie des familles chimiques les plus abondantes dans la Voie lactée, et que les éléments de base de l’ARN peuvent être trouvés dans les nuages qui donnent naissance aux étoiles et aux planètes.
Mais il reste, bien sûr, comme toujours, encore du pain sur la planche.
Selon l’astrobiologiste Izaskun Jiménez-Serra, également du Conseil national de la recherche espagnol et de l’Institut national de technologie aérospatiale :
Nous avons détecté jusqu’à présent plusieurs précurseurs simples des ribonucléotides, les éléments constitutifs de l’ARN. Mais il y a encore des molécules clés manquantes qui sont difficiles à détecter. Par exemple, nous savons que l’origine de la vie sur Terre a probablement nécessité d’autres molécules comme les lipides, responsables de la formation des premières cellules. Par conséquent, nous devrions également nous attacher à comprendre comment les lipides pourraient être formés à partir de précurseurs plus simples disponibles dans le milieu interstellaire.
L’étude publiée dans la revue Frontiers in Astronomy and Space Sciences : Molecular Precursors of the RNA-World in Space: New Nitriles in the G+0.693−0.027 Molecular Cloud.
