Le phosphore – un ingrédient clé de la vie telle que nous la connaissons – est considéré comme relativement rare dans l’espace. Mais maintenant, les astronomes ont détecté des quantités surprenantes de phosphore aux confins de la Voie lactée, ce qui suggère que la vie pourrait être plus courante dans l'univers. La vie sur Terre nécessite six éléments clés : l'azote, le carbone, l'hydrogène, l'oxygène, le phosphore et le soufre (NCHOPS). La plupart de ces éléments sont relativement faciles à obtenir car les étoiles ordinaires de faible masse sont emportées dans l’espace lorsqu’elles mettent fin à leur vie. Le phosphore, en revanche, est beaucoup plus rare et est donc généralement considéré comme le facteur limitant de la vie dans l'univers.
"Pour produire du phosphore, il faut subir une sorte d'événement violent", a déclaré Lucy Ziurys, auteur correspondant de l'étude. "On pense que le phosphore est produit lors des explosions de supernova, et pour cela, vous avez besoin d'une étoile qui a au moins 20 fois la masse du soleil. En d'autres termes, si vous voulez avoir la vie, vous feriez mieux d'être près d'une supernova, si cela doit vraiment être la seule source de phosphore dans l'univers."
Mais dans de nouvelles recherches, les astronomes ont détecté du phosphore là où il « ne devrait pas être », ce qui suggère que des mécanismes inconnus de production de phosphore pourraient être plus abondants que nous le pensions.
L’équipe de recherche a utilisé l’Arizona Radio Observatory et le radiotélescope de l’IRAM en Espagne pour observer un nuage moléculaire nommé WB89-621. Fait intéressant, ils ont détecté des signes évidents de monoxyde de phosphore et de nitrure de phosphore.
Le nuage se trouve à environ 74 000 années-lumière du centre de la Voie lactée, soit presque deux fois plus loin que la zone où le phosphore a été précédemment trouvé. Aux confins de la Voie lactée, il n’y a pas assez de matière pour former des étoiles massives, qui produisent du phosphore à leur mort.
Alors, comment y arrive-t-on ? Les mécanismes proposés précédemment incluent une « fontaine galactique » qui laisse échapper du phosphore depuis le centre et le pulvérise sur le disque. Mais il existe peu de preuves à l'appui de cette hypothèse, et même si une telle fontaine existait, elle ne devrait pas être projetée à plus de 3 000 années-lumière environ. Au lieu de cela, l’équipe pense que les étoiles de masse faible et intermédiaire peuvent créer du phosphore en éliminant les neutrons des atomes de carbone et en les ajoutant aux atomes de silicium.
"C'est théoriquement hypothétique, donc cela pourrait potentiellement expliquer une autre source de phosphore en plus des supernovae, et je pense que nous avons maintenant de bonnes preuves à l'appui", a déclaré Ziewurs. D'autres groupes de recherche ont également trouvé des preuves d'étoiles riches en phosphore qui pourraient également être une source de phosphore. Cette découverte astrochimique pourrait avoir des implications majeures pour la vie extraterrestre. On a pensé que la relative rareté du phosphore imposerait une limite stricte à la prévalence de la vie dans l’univers, mais si du phosphore est trouvé dans toute la galaxie, nous excluons peut-être trop tôt les planètes prometteuses. »
Pour qu’une planète soit habitable pour la vie telle que nous la connaissons, elle doit contenir tous les éléments NCHOPS, et la présence de ces éléments détermine la zone habitable de la Voie Lactée. Avec notre découverte du phosphore, tous les éléments du phosphore se trouvent désormais aux confins de la Voie Lactée, qui étend la zone habitable jusqu’aux confins de la Voie Lactée.
La recherche a été publiée dans la revue Nature.