Déchiffrer la chimie du soufre dans la protostar B 335
Une étude révèle des composés de soufre uniques dans la protoétoile de Classe 0 B 335.
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Table des matières
Dans l'univers, les étoiles naissent à partir de nuages de gaz et de poussière dans l'espace. Ces nuages s'effondrent sous leur propre poids, formant des régions denses appelées protostars. Un type de protostar intéressant est connu sous le nom de Classe 0, qui est très jeune et en cours de formation. B 335 est un protostar de Classe 0 situé à environ 100 parsecs de la Terre, et il intéresse beaucoup les scientifiques qui étudient les premières étapes de la formation des étoiles.
Hot Corinos ?
C'est quoi lesLes hot corinos sont des zones autour des jeunes étoiles où les températures montent beaucoup à cause de l'effondrement gravitationnel du nuage. Quand le nuage s'effondre, il se réchauffe, ce qui fait que la glace et le gaz se libèrent et crée un mélange riche en produits chimiques. Ces régions sont essentielles pour comprendre comment les étoiles et les planètes commencent à se former.
L'objet de l'étude
Cette étude se concentre sur la chimie du Soufre dans le protostar isolé B 335. Les scientifiques veulent savoir comment le soufre se comporte dans cet environnement par rapport à d'autres zones similaires. En examinant B 335, les chercheurs espèrent en apprendre davantage sur les conditions qui influencent la composition chimique durant la formation des étoiles.
Méthodes d'investigation
Pour étudier B 335, les scientifiques ont utilisé des télescopes radio pour observer des longueurs d'onde spécifiques de la lumière qui indiquent la présence de différents composés de soufre. Ces observations aident à identifier quels types de molécules de soufre existent et en quelles quantités. Comprendre l'abondance et les types de soufre aide à mieux décrire les processus chimiques qui se déroulent dans les jeunes étoiles.
Résultats clés
Molécules de soufre détectées : Les chercheurs ont identifié 20 molécules contenant du soufre dans B 335. Ils ont trouvé que la quantité totale de gaz de soufre était similaire à ce qu'on trouve dans d'autres jeunes étoiles, mais avec des différences notables dans certains types de composés de soufre.
Riche en chaînes de carbone et soufre : B 335 a montré une abondance unique de molécules de chaînes de carbone et de soufre. Cela signifie qu'en comparaison avec d'autres sources de Classe 0, B 335 a une concentration plus élevée de certains composés de soufre contenant du carbone. Ça pourrait être un indicateur important de sa chimie.
Faible présence de certaines molécules : Certaines molécules de soufre comme SO et SO étaient soit absentes soit très peu abondantes. Cela suggère que la chimie dans B 335 n'est pas fortement influencée par des chocs externes qui peuvent se produire dans des zones avec de forts flux de gaz.
Températures modérées : La température du gaz dans B 335 a été estimée à environ 15 Kelvin, indiquant un environnement relativement frais. Cela suggère que le gaz dans cette région n'est pas aussi dense ou chauffé comparé à d'autres régions protostellaires connues.
Influence des Rayons cosmiques : L'étude a aussi montré que les rayons cosmiques, qui sont des particules à haute énergie venant de l'espace, influencent significativement les quantités de spécimens de soufre présents. Les variations dans le taux de rayons cosmiques peuvent entraîner des changements substantiels dans l'abondance des composés de soufre.
Comparaisons avec d'autres protostars
En comparant B 335 avec d'autres protostars de Classe 0, les chercheurs ont trouvé que B 335 est à un stade de développement plus précoce. La présence de chaînes de carbone et de soufre en forte quantité indique qu'il n'a pas encore subi d'évolution chimique extensive par rapport aux étoiles plus matures.
Le rôle des facteurs environnementaux
Les facteurs environnementaux comme la température, la densité et l'influence des rayons cosmiques influencent la chimie autour des jeunes étoiles. L'étude a trouvé que des densités plus élevées entraînent des schémas d'abondance différents pour les espèces de soufre. Ça signifie qu’au fur et à mesure que les conditions changent, le comportement chimique des molécules dans ces régions change aussi.
Les variations dans la disruption par les rayons cosmiques peuvent mener à des voies chimiques diverses, affectant comment le soufre est incorporé dans des molécules plus complexes au fil du temps.
Importance d'étudier la chimie du soufre
Le soufre est un élément important pour comprendre la chimie de l'univers. Il joue un rôle critique dans de nombreux processus biologiques sur Terre et contribue à la formation de diverses molécules essentielles à la vie. En étudiant comment le soufre se comporte dans les jeunes étoiles, les scientifiques peuvent obtenir des infos sur les origines du soufre dans les systèmes planétaires et sa disponibilité pour former la vie future.
L'avenir de la recherche
La recherche sur B 335 va continuer, avec d'autres observations prévues pour élargir notre compréhension de comment les processus cosmiques façonnent la chimie des jeunes étoiles. L'exploration continue de tels objets ne fait pas qu’enrichir notre connaissance de l'univers, ça aide aussi à déchiffrer les histoires de formation des étoiles, des planètes et potentiellement de la vie elle-même.
Conclusion
B 335 représente un cas fascinant pour étudier les premières étapes de la formation des étoiles. En se concentrant sur la chimie du soufre dans ce protostar isolé, les scientifiques gagnent des infos précieuses sur les conditions chimiques qui existent dans l'enfance de l'univers. À mesure qu'on en apprend plus sur ces premiers moments dans la formation des étoiles et des planètes, on peut mieux comprendre l'environnement qui mène au développement d'une chimie complexe, y compris celle qui soutient la vie.
Titre: Evolution of Chemistry in the envelope of Hot Corinos (ECHOS). I. Extremely young sulphur chemistry in the isolated Class 0 object B335
Résumé: Within the project Evolution of Chemistry in the envelope of HOt corinoS (ECHOS), we present a study of sulphur chemistry in the envelope of the Class 0 source B335 through observations in the spectral range 7, 3, and 2 mm. We have modelled observations assuming LTE and LVG approximation. We have also used the code Nautilus to study the time evolution of sulphur species. We have detected 20 sulphur species with a total gas-phase S abundance similar to that found in the envelopes of other Class 0 objects, but with significant differences in the abundances between sulphur carbon chains and sulphur molecules containing oxygen and nitrogen. Our results highlight the nature of B335 as a source especially rich in sulphur carbon chains unlike other Class 0 sources. The low presence or absence of some molecules, such as SO and SO+, suggests a chemistry not particularly influenced by shocks. We, however, detect a large presence of HCS+ that, together with the low rotational temperatures obtained for all the S species (
Auteurs: G. Esplugues, M. Rodríguez-Baras, D. San Andrés, D. Navarro-Almaida, A. Fuente, P. Rivière-Marichalar, Á. Sánchez-Monge, M. N. Drozdovskaya, S. Spezzano, P. Caselli
Dernière mise à jour: 2023-09-04 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2309.01713
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2309.01713
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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