Premier sucre véritable découvert dans l'espace interstellaire, à 27 000 années-lumière de la Terre

Premier sucre véritable découvert dans l'espace interstellaire

Des astronomes ont détecté la molécule de sucre érythrulose dans un nuage de gaz froid nommé G+0.693-0.027, situé à environ 27 000 années-lumière de la Terre près du centre de la Voie lactée. La découverte, publiée le 14 juillet dans Nature Astronomy, est la première identification directe d'un sucre véritable dans le milieu interstellaire, le gaz et la poussière ténus répandus entre les étoiles. L'érythrulose est un monosaccharide composé de quatre atomes de carbone, huit d'hydrogène et quatre d'oxygène. Sur Terre, il donne aux framboises leur douceur, appartient à la même famille chimique que le ribose et le glucose, et est utilisé dans les produits autobronzants car il réagit avec les protéines de la peau pour produire une couleur brune temporaire.

Comment la détection a été effectuée

Le signal a été capté par deux radiotélescopes en Espagne : l'antenne de 40 mètres à Yebes et l'antenne IRAM de 30 mètres au Pico Veleta. En faisant correspondre 12 ensembles d'émissions radio avec des spectres de laboratoire mesurés à l'Université du Pays basque, une équipe internationale dirigée par Izaskun Jiménez-Serra du Centro de Astrobiología (CAB) a confirmé l'identité de l'érythrulose. Le nuage G+0.693 se trouve à seulement 450 années-lumière du centre galactique, une région que les sondes jumelles Voyager de la NASA ont traversée lors de leur voyage vers l'extérieur.

Les éléments constitutifs de la vie

L'érythrulose lui-même n'est pas essentiel à la vie telle que nous la connaissons, mais il peut facilement réagir pour former du thréose. Le thréose est le squelette glucidique de l'acide thréose nucléique (TNA), un polymère génétique plus simple que certains chercheurs pensent avoir pu précéder l'ARN dans la biochimie primitive. Le sucre nouvellement découvert est chiral, existant sous deux formes miroir, une propriété qui peut influencer la façon dont les molécules biologiques interagissent. Des découvertes antérieures avaient déjà montré que des molécules organiques complexes peuvent se former dans l'espace : il y a environ 25 ans, un cousin du sucre de table a été repéré près du centre galactique ; le ribose, un composant clé de l'ARN, a été extrait de deux météorites en 2019 ; le glucose s'est révélé dans des grains noirs rapportés de l'astéroïde Bennu par la mission OSIRIS-REx de la NASA ; et en 2023, l'acide aminé tryptophane a été détecté dans un nuage de formation d'étoiles.

Une abondance inattendue

Selon les modèles astrochimiques standards, les molécules plus grosses devraient être plus rares que les plus petites. Pourtant, l'équipe a constaté que l'érythrulose était au moins huit fois et jusqu'à 17 fois plus abondant que des sucres comparables avec seulement trois atomes de carbone, qui n'ont pas été détectés du tout dans le même nuage ni dans des régions étudiées précédemment. Des expériences en laboratoire avec des chimistes de l'Université d'Estrémadure et de l'Université Radboud aux Pays-Bas suggèrent une explication : l'érythrulose peut se former sur les surfaces glacées des grains de poussière interstellaire à partir d'alcools et d'aldéhydes simples à deux carbones, contournant la nécessité d'un ajout progressif d'atomes de carbone. Avec 14 atomes, l'érythrulose est la plus grande molécule non cyclique jamais identifiée dans le milieu interstellaire et la première à y contenir quatre atomes d'oxygène.

Ce que disent les experts

L'astrophysicienne Erika Hamden de l'Université d'Arizona, qui n'a pas participé à l'étude, a qualifié la découverte d'exemple immaculé de matière organique dérivant dans la galaxie.

C'est un exemple immaculé de la matière qui flotte simplement dans la galaxie.

Le co-auteur de l'étude, Carlos Briones, a déclaré que le résultat ouvre une voie vers la détection de sucres encore plus gros.

La détection de l'érythrulose dans un nuage moléculaire est une découverte passionnante car elle ouvre la possibilité d'identifier des sucres plus gros (comme le ribose, qui est un composant de l'ARN) et d'autres molécules pertinentes pour l'origine de la vie dans le milieu interstellaire.

L'astronome de l'Université de Leyde, Michiel Hogerheijde, a noté que les astronomes s'accordent largement sur le fait que tous les ingrédients de la vie sont présents dans de nombreux endroits de l'univers, mais le moment et le mécanisme de leur assemblage restent des questions ouvertes.

Il est plausible que des impacts de planétoïdes ou de météorites sur la jeune Terre, avec leur apport de sucres, aient pu donner un coup de pouce à l'origine de la vie dans la bonne direction.

Une chronologie des sucres interstellaires

Le voyage des molécules simples aux éléments constitutifs de la génétique a été retracé étape par étape.