Des astronomes utilisant ALMA ont découvert des molécules organiques complexes autour de la jeune étoile V883 Ori (dans la constellation d’Orion). Un éclair soudain libéra des molécules de composés glacés dans le disque formant la planète. La composition chimique du disque converge avec les comètes du système solaire moderne. La sensibilité d'ALMA permet aux scientifiques de reconstruire l'évolution des molécules organiques à partir du moment de la naissance de notre système jusqu'aux objets observés aujourd'hui.
Orange indique la répartition de la poussière et le bleu indique le méthanol (molécule organique).
Le réseau submillimétrique ALMA a permis de détecter des molécules organiques complexes, notamment le méthanol (CH3OH), l'acétone (CH3COCH3), l'acétaldéhyde (CH3CHO), le formiate de méthyle (CH3OCHO) et l'acétonitrile (CH3CN). Et c’est la première fois qu’il était tout à fait possible de fixer l’acétone sur un disque protoplanétaire (une région de formation planétaire).
Diverses molécules sont gelées dans la glace autour des particules de poussière dans les disques protoplanétaires. Un éclair inattendu dans l'étoile V883 Ori chauffe le disque, sublimant la glace et libérant les molécules dans le gaz. Le territoire dans le disque, où la température atteint le taux de sublimation, est appelé ligne de neige. En règle générale, les rayons de ces lignes couvrent plusieurs unités astronomiques, mais ils augmentent près de 10 fois autour des étoiles clignotantes.
La partie extérieure du disque est froide et les particules de poussière sont recouvertes de glace. ALMA a réussi à trouver une variété de molécules organiques complexes autour d’une ligne d’eau en neige dans un disque.
On pense que la glace et les molécules organiques congelées peuvent être étroitement liées à l’origine de la vie sur les planètes. Dans le système solaire, l’accent est mis sur les comètes en raison de la richesse des composés de la glace. Par exemple, la mission Rosetta a réussi à trouver une riche chimie organique autour de la comète 67P / Churyumov-Gerasimenko.
Les scientifiques pensent que des comètes se sont formées dans la région extérieure et plus froide du système proto-solaire, où les molécules se trouvaient dans la glace. Par conséquent, l’étude de la composition chimique des disques protoplanétaires est directement liée à l’étude de l’origine des molécules organiques et des éléments constitutifs de la vie.
En raison de la netteté du regard d'ALMA et de la ligne de neige accrue (due à la fusée éclairante), il a été possible de dériver la distribution spatiale du méthanol et de l'acétaldéhyde. Leur distribution ressemble à une structure en anneau avec un rayon de 60 a. e., qui est deux fois l'orbite de Neptune. On présume qu'à l'intérieur de cet anneau, les molécules semblent invisibles, car elles sont cachées par un mur de poussière dense et gelées.
Représentation schématique de la composition des disques protoplanétaires à l’état normal et en phase d’éjection. Le V883 Ori passe à travers le flash et l’augmentation de la température de chauffage du disque repousse la couche de neige. Par conséquent, les molécules dans la glace sont libérées dans le gaz.
V883 Ori est une jeune étoile vivant dans la constellation d'Orion, à une distance de 1 300 années-lumière. Ces éclairs durent environ 100 ans, raison pour laquelle il est rarement possible d'observer l'événement. Mais, étant donné que de jeunes objets stellaires de tous âges ont de tels éclairs, les astronomes s’attendent à pouvoir suivre la composition chimique de la glace au cours de l’évolution des jeunes étoiles.
