La glace à l'hydrogène solide peut expliquer la lueur interstellaire, disent les chimistes

Les astronomes savent depuis longtemps qu'une grande partie de l'univers est remplie d'hydrogène diffus. En fait, ils peuvent voir l'hydrogène gazeux ionisé par les ondes électromagnétiques qu'il dégage.

Mais dans les années 1960, certains astronomes ont suggéré que le milieu interstellaire pourrait également être rempli de glace d'hydrogène solide. Plusieurs autres ont souligné plus tard que cela était peu probable car la glace devrait se sublimer, même dans le froid extrême de l'espace interstellaire.

Plus récemment, les astronomes ont réexaminé cette idée et le pendule de l'opinion scientifique a commencé à basculer en faveur de la glace d'hydrogène. C'est parce que les chimistes ont découvert que la glace d'hydrogène est plus stable si elle contient des impuretés. Les ions supplémentaires dans le réseau aident à stabiliser la glace H2.

Ainsi, si de la glace d'hydrogène se forme dans l'espace en présence d'autres impuretés, l'espace interstellaire pourrait en être rempli.

Cela soulève une question intéressante. La glace à l'hydrogène est plus ou moins transparente aux fréquences optiques. Alors comment le détecter dans l'espace ?

Aujourd'hui, Ching Yeh Lin de l'Université nationale australienne de Canberra et quelques amis font une suggestion intéressante. Ils disent que lorsque les photons bombardent la glace d'hydrogène, ils devraient l'ioniser en créant des amas ionisés d'hydrogène et en particulier de H6+. Cet amas d'ions ne se forme pas dans l'hydrogène gazeux, sa présence est donc un bon marqueur pour la glace d'hydrogène.

Le problème est que personne ne sait à quoi ressemble H6+ – ce travail n'a pas encore été fait en laboratoire. Ainsi Ching Yeh Lin et co ont calculé à partir des premiers principes ses transitions vibrationnelles. Leur conclusion est que H6+ (et son cousin deutéré (HD)3+) devrait produire diverses émissions dans la partie infrarouge du spectre.

Ils comparent ensuite leurs prédictions avec les émissions que les astronomes peuvent voir en provenance de l'espace interstellaire.

Il s'avère que l'espace interstellaire brille faiblement, produisant un mélange complexe de fréquences. Ces émissions sont appelées bandes interstellaires diffuses ou DIB et leur origine a longtemps intrigué les astronomes.

Maintenant, Ching Yeh Lin et ses collègues disent que les émissions prévues de H6+ correspondent étroitement à celles que les astronomes peuvent voir. Nous concluons qu'il convient d'envisager sérieusement la possibilité que du H2 solide soit abondant dans le milieu interstellaire, disent-ils.

C'est un progrès passionnant. L'hydrogène doit être un composant important du milieu interstellaire mais les astronomes savent que l'hydrogène gazeux ne peut pas produire les émissions observées. Cela a conduit les astronomes à imaginer que toutes sortes d'autres molécules plus complexes pourraient être présentes, même de grosses molécules organiques, telles que les acides aminés et les hydrocarbures aromatiques polycycliques, les éléments constitutifs de la vie.

Il existe de bonnes preuves que ces molécules sont présentes dans certains nuages ​​​​denses, mais il semble exagéré d'affirmer qu'elles sont réparties dans tout l'espace interstellaire.

Ainsi, la possibilité que la glace d'hydrogène solide puisse être responsable à la place est convaincante.

Ce dont nous avons besoin, bien sûr, c'est de plus de données. Quelqu'un doit fabriquer du H6+ à partir d'hydrogène solide et mesurer avec précision les émissions qu'il produirait dans les conditions de l'espace lointain.

Une expérience pas facile, certes, mais qui est sûrement possible avec les technologies d'aujourd'hui.

Réf : arxiv.org/abs/1105.1861 : Hydrogène solide interstellaire

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