Le 30m de l’IRAM revèle la richesse moléculaire d’un coeur préstellaire

Situé dans la région du Taureau à environ 450 années lumières de la Terre, L1544 est considéré comme un prototype de coeurs préstellaires. Ce cœur est supposé être une étape jeune, avant effondrement gravitationnel, avant la formation d’une proto-étoile de type solaire. Un relevé spectral a été effectué par le télescope de 30 mètres de diamètre de l’IRAM, dans le cadre du "Large Program" ASAI (Astrochemical Surveys at IRAM - dans lequel l’IPAG est impliqué (ndlr) ; Lefloch, Bachiller et al. 2015) et a révélé un grand nombre de molécules complexes, comprenant des espèces organiques (COMs : Complex Organic Molecules) oxygénées.

Figure 1
Exemple de spectre acquis entre 81 et 89 GHz révélant un grand nombre d’espèces avec quelques COMs. Ce graphique montre la richesse d’une partie du spectre obtenu entre 81 et 89 GHz, avec l’identification des raies les plus fortes.

Les espèces monoxyde de tricarbon (C3O), méthanol (CH3OH), acetalhehyde (CH3CHO), acide formic (HCOOH), ketene (H2CCO) et propyne (CH3CCH) ont été détectés avec des abundances entre 5 10-11 et 5 10-9. Afin d’expliquer les abondances de méthanol, Vastel et al. (2015) pensent que les glaces dans lesquelles se forment le méthanol subissent une photo-désorption non thermique dans la couche externe où les photons FUV peuvent pénétrer. La présence de COMs pourrait être expliqué, tout comme celle de l’eau, issue de la photo-désorption non thermique. Les modèles de chimie semblent confirmer que la désorption de petites quantités de methanol et d’ethene (C2H4) semblent suffirent pour expliquer ces observations.

Figure 2
Gauche.- Spectre observé (noir) de l’espèce ortho-CH2CN à 100.6 GHz superposé à un modèle LTE (rouge) : Vastel et al. (2015). Droite.- La région L1544 observée dans l’infrarouge moyen avec le télescope Herschel (ESA/Herschel/SPIRE).

Encore plus récemment, un profil complexe a été détecté à 101 GHz, profil que les auteurs ont suspectés d’être la structure hyperfine du radical cyanomethyl (CH2CN). Suite à des calculs spectroscopiques, Vastel et al. (2015) ont montré la première détection de la structure fine et hyperfine des formes ortho et para de cette espèce dans le cœur L1544.

Ces observations ASAI révèlent un contenu organique très riche pour le cœur L1544. Bien qu’il soit très difficile de prédire tous les processus chimiques permettant de synthétiser ces molécules complexes au cours de la formation d’une proto-étoile de type solaire, il est tentant de prédire, au vu de la richesse exceptionnelle de ce relevé non-biaisé, que la chimie prébiotique est initiée dans les premières étapes de formation stellaire.

Contact scientifique local :
– Bertrand Lefloch, IPAG-OSUG

Cette actualité est également relayée par :
– L’Institut National des Sciences de l’Univers du CNRS - INSU (source)

Source(s) :
– Lefloch (IPAG), Bachiller, et al. (2015) "ASAI : The astrochemical evolution from interstellar clouds to young stellar objects", IAU GA Symposium 315.
– Vastel, Yamamoto, Lefloch & Bachiller (2015) "Hyperfine structure of the cyanomethyl radical (CH2CN) in the L1544 prestellar core", October 2015.
– Vastel, Ceccarelli, Lefloch & Bachiller (2014) "The Origin of Complex Organic Molecules in Prestellar Cores". ApJ Lettters 795, L2.