Composition artistique des molécules de tryptophane dans la région de formation d’étoiles IC 348 située dans la constellation de Persée. Crédit : Gabriel Pérez Díaz (IAC)
Le tryptophane fait partie des 20 substances vitales acides aminés nécessaire à la synthèse des protéines, cruciale pour l’évolution de la vie sur Terre. Cet aminé acide présente de nombreuses caractéristiques spectrales dans l’infrarouge, comme l’avait déjà caractérisé Susana Iglesias Groth, chercheuse à l’IAC.
En utilisant les données de l’Observatoire spatial Spitzer, elle a identifié plus de 10 bandes d’émission pour cette molécule, la plus forte selon ses mesures en laboratoire.
« Compte tenu de la couverture spectrale dans l’infrarouge et de la grande base de données spectroscopique du télescope Spitzer, cet acide aminé était le candidat évident à rechercher dans l’espace » explique l’astrophysicien.
L’étude a pris en compte les données de nombreuses régions de formation d’étoiles et de planètes, mais c’est dans l’une des régions les plus proches et les plus connues, le complexe de nuages moléculaires de Persée, et en particulier dans le système stellaire IC 348, que la combinaison de tous les données spectroscopiques du satellite nous ont permis d’atteindre la sensibilité maximale et d’identifier les raies produites par le tryptophane en laboratoire,
« IC 348 est une région de formation d’étoiles exceptionnelle et un laboratoire chimique extraordinaire ; grâce à sa proximité avec Terre, nous pouvons réaliser certaines des recherches les plus sensibles de molécules dans le milieu interstellaire », note Iglesias-Groth, qui a récemment détecté dans la même région des preuves de la présence d’autres molécules telles que l’eau (H20), le dioxyde de carbone ( CO2), cyanure d’hydrogène (HCN), acétylène (C2H), benzène (C6H6), hydrocarbures aromatiques polycycliques et fullerènes, entre autres.
Le tryptophane a été détecté dans l’espace. Crédit : Jorge Rebolo-Iglesias. Image d’arrière-plan : Télescope spatial NASA/Spitzer
« La nouveauté de ces travaux est que le tryptophane n’a jamais été détecté dans le milieu interstellaire et que, malgré des décennies de recherche, il n’y a eu aucune détection confirmée d’autres acides aminés dans aucune autre région de formation d’étoiles », souligne le chercheur.
L’étude présente des preuves selon lesquelles des raies d’émission associées au tryptophane pourraient également être présentes dans d’autres régions de formation d’étoiles et suggère que sa présence, et éventuellement celle d’autres acides aminés, est courante dans le gaz à partir duquel se forment les étoiles et les planètes. « Il est probable que les acides aminés, éléments constitutifs des protéines, enrichissent les gaz présents dans les disques protoplanétaires et les atmosphères des jeunes exoplanètes nouvellement formées et accélèrent peut-être l’émergence de la vie », explique Iglesias-Groth.
L’analyse des bandes d’émission de cette molécule a également permis d’estimer la température à laquelle elle se retrouve dans le gaz de ce nuage : environ 280 Kelvin, soit proche de zéro degré. Celsius, une température très similaire à celle mesurée pour l’hydrogène moléculaire et l’eau dans le milieu interstellaire de l’IC 348 dans des études précédentes publiées par Iglesias-Groth. Les nouveaux travaux présentent également une estimation de l’abondance du tryptophane dans la même région : environ dix milliards de fois moins abondant que l’hydrogène moléculaire.
« Il est bien connu que les acides aminés font partie des météorites et pourraient avoir été présents dès la formation du système solaire », explique Iglesias-Groth. « La découverte du tryptophane et, espérons-le, d’autres acides aminés dans le futur, pourrait indiquer que les agents de construction des protéines, essentiels au développement des organismes vivants, existent naturellement dans les régions où se forment les étoiles et les systèmes planétaires, et que la vie est peut-être plus fréquent dans notre Galaxie que ce que nous aurions pu prédire », conclut-elle.
