Des scientifiques auraient résolu le mystère du soufre manquant dans les nuages ​​de formation d'étoiles

Le soufre est le dixième élément le plus abondant de l'Univers ; pourtant, au sein des nuages ​​moléculaires denses où naissent les étoiles, les scientifiques n'en détectent qu'environ un pour cent de la quantité attendue. Cette énigme vieille de plusieurs décennies — le problème du soufre manquant — a longtemps déconcerté les astrochimistes. Une théorie majeure suggère que le soufre se trouve piégé sous forme solide dans les manteaux de glace entourant les grains de poussière, le rendant invisible aux télescopes. Une nouvelle simulation informatique rapproche aujourd'hui les scientifiques d'une solution.

Simulation de la chimie à l'état solide avec pyRate
Publiée dans la revue *Astronomy & Astrophysics*, cette étude menée par Olli Sipilä (Institut Max Planck de physique extraterrestre et Centre d'astrobiologie en Espagne) a utilisé le code pyRate pour modéliser une expérience de laboratoire réalisée en 2024. Les chercheurs ont refroidi de la glace de dioxyde de carbone et de disulfure de carbone à 10 kelvins avant de l'irradier avec des photons ultraviolets. Lorsque la simulation reposait sur une chimie diffusive classique — où les molécules se déplacent au hasard jusqu'à entrer en collision —, quasiment aucune réaction ne se produisait. Seule une chimie non diffusive, permettant aux atomes fraîchement libérés de réagir instantanément, a permis de reproduire les composés soufrés observés et de confirmer que le rayonnement ultraviolet pénètre jusqu'à une profondeur d'environ 100 monocouches de glace.

L'importance de la localisation cosmique du soufre
Cet enjeu dépasse le simple cadre de la chimie. Le soufre est indispensable aux processus biologiques car il entre dans la composition des acides aminés et des protéines ; sa présence dans l'espace revêt donc une importance astrobiologique majeure. Pourtant, parmi tous les composés soufrés identifiés dans les glaces interstellaires, seuls le sulfure de carbonyle et le dioxyde de carbone ont été détectés, représentant moins de 5 % de la quantité de soufre attendue. La présence d'allotropes — de longues chaînes de molécules de soufre — est l'hypothèse la plus probable. Bien que les simulations pyRate mettent en lumière certaines lacunes de nos connaissances actuelles sur la chimie des glaces interstellaires, elles ouvrent une voie prometteuse pour de futures observations grâce au télescope James Webb.