Des astronomes résolvent l'énigme du monoxyde de carbone dans les disques protoplanétaires

Le monoxyde de carbone est un composé extrêmement courant dans les disques protoplanétaires, ces régions de poussières et de gaz où les planètes se forment autour de jeunes étoiles, ce qui en fait une cible de choix pour les scientifiques. Cependant, les observations faites depuis une dizaine d'années montrent des abondances très inférieures à celles prédites : « selon le système observé, la quantité de monoxyde de carbone est de trois à cent fois inférieure à ce qu'elle devrait être », explique Diana Powell, Nasa Hubble Fellow au Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian.

Quand le gaz devient glace

Un nouveau modèle, validé par des observations effectuées avec Alma, a résolu le mystère : le monoxyde de carbone se cacherait dans des formations de glace à l'intérieur des disques. Les résultats de Powell et ses collaborateurs sont décrits dans un article paru dans Nature Astronomy.

Les imprécisions sur le monoxyde de carbone pourraient avoir d'énormes implications pour le domaine de l'astrochimie : « Le monoxyde de carbone est essentiellement utilisé pour tracer tout ce que nous savons sur les disques, comme leur masse, leur composition et leur température, explique Powell. Cela pourrait signifier que bon nombre de nos résultats pour les disques sont biaisés et incertains parce que nous ne comprenons pas assez bien le composé. ».

Powell, experte en physique des changements de phase, a apporté des modifications à un modèle astrophysique actuellement utilisé pour étudier les nuages sur les exoplanètes. « Ce qui est vraiment spécial avec ce modèle, c'est qu'il a une physique détaillée de la façon dont la glace se forme sur les particules, donc de comment la glace s'accumule sur de petites particules puis comment elle se condense. Le modèle suit soigneusement où se trouve la glace, sur quelle particule elle se trouve, quelle est la taille des particules et comment elles se déplacent. »

Vue d'artiste d'un disque protoplanétaire où du monoxyde de carbone devient glace....
Vue d'artiste d'un disque protoplanétaire où du monoxyde de carbone devient glace....

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