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Une
nouvelle molécule interstellaire : détection du
propylène dans le nuage sombre TMC-1
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Une
équipe hispano-franco-allemande vient d'identifier la
molécule de propylène dans le nuage sombre TMC-1
en détectant plusieurs transitions de rotation avec le
radiotélescope de 30m de diamètre de l'IRAM,
situé dans la Sierra Nevada près de Grenade
(Espagne). La molécule de propylène CH2CHCH3,
possède trois atomes de carbone tout comme d'autres
molécules interstellaires déjà connues
(CH3CCH, c-C3H2).
Les mesures montrent que cette molécule est abondante dans
les nuages sombres bien qu'elle ait été
totalement absente des modèles de chimie jusqu'à
présent. Cette découverte montre que les
programmes de réactions chimiques sont encore
très incomplets et que l'exploration de la richesse chimique
du milieu interstellaire est loin d'être terminée.
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Figure 1:
Spectres du propylène obtenus avec le télescope
de 30m de l'IRAM.
Les nuages denses
interstellaires sont le lieu d'une chimie riche, très
étonnante pour un milieu naturel. De nombreuses
molécules sont présentes, avec des radicaux et
des ions moléculaires de toutes tailles, depuis le monoxyde
de carbone CO jusqu'au longues chaînes carbonées HC11N
ou C8H.
Malgré les très basses températures
(10
degrés au dessus du zéro absolu) et les
très
faibles densités (au plus un million de particules par cm3),
les
réactions chimiques en phase gazeuse, ou solide, permettent
la
synthèse de ces espèces. On pensait
jusqu'à
présent que les espèces réactives et
insaturées en hydrogènes (comme les radicaux ou
les
chaînes carbonées) étaient
favorisées par
ces réseaux de réactions chimiques, les
espèces
saturées étant présentes
éventuellement en
phase solide mais pas dans la phase gazeuse. La détection de
la
molécule de propylène vient de remettre cette
hypothèse en cause.
Cette molécule
de trois
atomes de carbone est présente dans le nuage sombre TMC-1
avec
une abondance élevée, tout à fait
comparable
à l'abondance d'autres molécules de
même taille et
poids moléculaire. La difficulté de cette
détection vient du moment dipolaire relativement faible de
cette
molécule, qui rend les transitions bien moins intenses
à
abondance identique, par rapport à un radical de fort moment
dipolaire. La grande sensibilité et la bonne
résolution
angulaire apportées par le radiotélescope de
l'IRAM ont
permis de s'affranchir de ce biais dans l'exploration de la chimie du
milieu interstellaire. La présence d'une molécule
relativement simple comme le propylène montre que
l'inventaire
de la chimie du milieu interstellaire n'est pas du tout complet. Des
travaux d'exploration systématiques, comme le
relevé
spectral mené par l'équipe de J. Cernicharo, sont
nécessaires pour le compléter du mieux possible.
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Figure 2:
La molécule de propylène. Les atomes de carbone
sont représentés par des sphères gris
foncés, ceux d'hydrogène par des
sphères gris clair.
Par ailleurs cette
découverte va permettre de perfectionner les
réseaux de
réactions chimiques utilisés pour la
modélisation
du milieu interstellaire, en identifiant de nouvelles voies de
formation de molécules organiques. En particulier les
rôles respectifs de la chimie en phase gazeuse, et de la
chimie
dans les manteaux de glaces interstellaires pourront être
mieux
évalués car la formation de molécules
saturées en hydrogène est efficae en phase
solide,
grâce aux mécanisme d'addition d'atomes
d'hydrogène
adsorbés sur les manteaux de glace.
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Référence
Discovery of
interstellar propylene (CH2CHCH3):
missing links in
interstellar gas-phase chemistry
Marcelino N., Cernicharo J., Agundez M., Roueff E. ,
Gerin M., Martin-Pintado J., Mauersberger R., & Thum C.
ApJ Letter in press
Contact
Evelyne
Roueff (Observatoire de Paris, LUTH, et CNRS)
Maryvonne
Gerin (Observatoire de Paris, LERMA, et CNRS)
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