Liste de molécules détectées dans le milieu interstellaire

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Cette liste non exhaustive recense environ 200 espèces chimiques polyatomiques (molécules, radicaux libres ou ions) détectées dans le milieu interstellaire ou circumstellaire, classées par nombre d'atomes constituants. Sont mentionnées la formule brute de chaque espèce ainsi que toute forme ionisée éventuellement observée. Si aucune formule n'est donnée dans la colonne « molécule », c'est que seule la forme ionisée a été observée.

Détection[modifier | modifier le code]

Les espèces chimiques listées ci-dessous ont été détectées par spectroscopie. Leur caractéristiques spectrales sont produites par les transitions des électrons de leurs constituants entre différents niveaux d'énergie, ou par spectre de rotation ou de vibration — spectroscopie rotationnelle et rotationnelle-vibrationnelle. Les détections sont généralement réalisées dans les longueurs d'ondes radio, micro-onde ou infrarouge[1]. La première molécule détectée dans le milieu interstellaire est le radical CH (méthylidyne), détecté en 1937[2].

Les molécules interstellaires sont formées par des réactions chimiques dans les nuages interstellaires de gaz et poussières interstellaires et circumstellaires. Généralement, ceci se produit lorsqu'une molécule est ionisée, souvent à la suite d'une interaction avec des rayons cosmiques. L'ion, électriquement chargé, attire un réactif proche par interaction électrostatique. Les molécules peuvent également être générées par réactions entre atomes neutres et molécules, mais ce processus est souvent plus lent[1].

Sagittarius B2 est une région fréquemment ciblée par les observations. Ce nuage moléculaire gigantesque est situé près du centre de la Voie lactée. Environ la moitié des molécules citées ci-dessous ont été détectées pour la première fois à proximité de Sagittarius B2, et presque toutes les autres ont été ensuite détectées à l'intérieur[3].

Espèces chimiques[modifier | modifier le code]

Les tables suivantes listent les espèces détectées dans le milieu interstellaire ou circumstellaire, groupées par nombre d'atomes constituants. Si aucune entrée n'est donnée dans la colonne « molécule », seule la forme ionisée a été détectée. Si aucune désignation n'a été donnée dans la littérature scientifique, ce champ est laissé vide.

Deux atomes[modifier | modifier le code]

Le monoxyde de carbone est fréquemment utilisé pour déterminer la distribution de masse dans les nuages interstellaires[4].
Molécule Désignation Ion
AlCl Monochlorure d'aluminium[5],[6]
AlF Monofluorure d'aluminium[7],[5]
AlO Monoxyde d'aluminium[8]
Hydrure d'argon[9] ArH+
C2 Carbone diatomique[10],[11]
Fluorométhylidynium CF+[12]
CH Méthylidyne[13] CH+[14]
CN Cyanogène[15],[16],[5],[13] CN+, CN-
CO Monoxyde de carbone[5] CO+[17]
CP Monophosphure de carbone[16]
CS Monosulfure de carbone[5]
FeO Oxyde de fer(II)[18]
H2 Hydrogène moléculaire[19]
HCl Chlorure d'hydrogène[20]
HF Fluorure d'hydrogène[21]
HN Monohydrure d'azote[22]
HO Hydroxyle[5]
KCl Chlorure de potassium[5],[6]
Monohydrure de magnésium MgH+
N2 Azote moléculaire[23]
NO Monoxyde d'azote[24]
NS Monosulfure de monoazote[5]
NaCl Chlorure de sodium[5],[6]
NaI Iodure de sodium[25]
O2 Dioxygène[26]
PN Nitrure de phosphore[27]
PO Monoxyde de phosphore[28]
SH Hydrure de soufre[29] SH+[30]
SO Monoxyde de soufre[5] SO+[14]
SiC Carbure de silicium[31],[5]
SiN Mononitrure de silicium[5]
SiO Monoxyde de silicium[5]
SiS Monosulfure de silicium[5]
TiO Oxyde de titane(II)[32]

Trois atomes[modifier | modifier le code]

Le cation H3+ est l'un des ions les plus abondants de l'Univers. Il a été détecté en 1993[33].
Molécule Désignation Ion
AlNC Isocyanure d'aluminium[5]
AlOH Hydroxyde d'aluminium
C3 Tricarbone[11]
C2H Radical éthynyle[5],[15]
C2O Monoxyde de dicarbone[34]
C2S Thioxoéthénylidène[35]
C2P
CO2 Dioxyde de carbone[36]
FeCN Cyanure de fer
Trihydrogène H3+[33]
H2C Méthylène[37]
Chloronium H2Cl+
H2O Eau[38] H2O+
HO2 Hydroperoxyle[39]
H2S Sulfure d'hydrogène[5]
HCN Cyanure d'hydrogène
HNC Isocyanure d'hydrogène[40],[5],[15]
HCO Radical formyle[41] HCO+[41],[42],[14]
HCP Phosphaéthyne[43]
Thioformyle HCS+[42],[14]
HNC Isocyanure d'hydrogène[44]
Diazénylium HN2+[42],[14],[45]
HNO Nitroxyle[46]
Isoformyle HOC+[15]
KCN Cyanure de potassium[5]
MgCN Cyanure de magnésium[5]
MgNC Isocyanure de magnésium[5]
NH2 Radical amine[47]
N2O Protoxyde d'azote[48]
NaCN Cyanure de sodium[5]
NaOH Hydroxyde de sodium[49]
OCS Oxysulfure de carbone[50]
O3 Ozone[51]
SO2 Dioxyde de soufre[52],[5]
c-SiC2 c-dicarbure de silicium[5],[31]
SiCN Carbonitrure de silicium[53]
SiNC [54]
TiO2 Dioxyde de titane[32]

Quatre atomes[modifier | modifier le code]

Le formaldéhyde est une molécule organique largement distribuée dans le milieu interstellaire[55].
Molécule Désignation Ion
CH3 Méthyle[56]
l-C3H Propynylidyne[57],[5]
c-C3H Cyclopropynylidyne[58]
C3N Cyanoéthynyle[59]
C3O Monoxyde de tricarbone[57]
C3S Sulfure de tricarbone[5],[35]
Hydronium H3O+[60]
C2H2 Acétylène[61]
H2CN Méthylène amidogène[62] H2CN+[14]
H2CO Formaldéhyde[63]
H2CS Thioformaldéhyde[64]
HCCN [65]
Cyanure d'hydrogène protoné HCNH+[42]
Dioxyde de carbone protoné HOCO+[66]
HCNO Acide fulminique[67]
HOCN Acide cyanique[68]
HNCO Acide isocyanique[52]
HNCS Acide isothiocyanique[69]
HSCN Acide thiocyanique[70]
HOOH Peroxyde d'hydrogène[71]
NH3 Ammoniac[72],[5]
SiC3 Tricarbure de silicium[5]
HMgNC Isocyanure d'hydromagnésium[73]

Cinq atomes[modifier | modifier le code]

Le méthane a également été détecté sur des comètes et dans l'atmosphère de plusieurs planètes du système solaire[74].
Molécule Désignation Ion
Ammonium[75] NH4+
CH4 Méthane[76],[61]
H3CO radical méthoxy[77]
c-C3H2 Cyclopropénylidène[78],[79],[15]
l-C3H2 Propadiénylidène[79]
H2CCN Cyanométhyle[80]
H2C2O Cétène[52]
H2CNH Méthanimine[81]
HNCNH Cyanamide hydrogène[82]
Cation formaldéhyde H2COH+[83]
C4H Butadiynyle[5] C4H[84]
HC3N Cyanoacétylène[85],[5],[15],[42],[79]
HCC-NC Isocyanoacétylène[86]
HCOOH Acide formique[79]
NH2CN Cyanamide[87]
HC(O)CN Cyanoformaldéhyde[88]
SiC4 Cluster de carbure de silicium[31]
SiH4 Silane[89]

Six atomes[modifier | modifier le code]

Dans le milieu interstellaire, le formamide (ci-dessus) peut se combiner avec du méthylène pour former de l'acétamide[90].
Molécule Désignation Ion
c-H2C3O Cyclopropénone[91]
HNCHCN E-Cyanométhanimine[92]
C2H4 Éthylène[61]
CH3CN Acétonitrile[93],[52]
CH3NC Isocyanure de méthyle[93]
CH3OH Méthanol[52]
CH3SH Méthanethiol[93]
l-H2C4 Butadiyne[94],[5] (diacétylène)
Cation cyanoacétylène HC3NH+[42]
HCONH2 Formamide[90]
C5H Pentynylidyne[5],[35]
C5N Cyanobutadiynyle[95]
HC2CHO Propynal[96]
HC4N [5]
CH2CNH Céténimine[78]

Sept atomes[modifier | modifier le code]

L'acétaldéhyde (ci-dessus) et ses isomères alcool vinyle et oxyde d'éthylène ont été détectés dans le milieu interstellaire[97].
Molécule Désignation Ion
c-C2H4O Oxyde d'éthylène[98]
CH3C2H Méthylacétylène[15]
H3CNH2 Méthylamine[99]
CH2CHCN Acrylonitrile[52],[93]
H2CHCOH Alcool vinyle[97]
C6H Hexatriynyle[5],[35] C6H[100],[79]
HC4CN Cyanodiacétylène[52],[93],[85]
CH3CHO Acétaldéhyde[5],[98]

Huit atomes[modifier | modifier le code]

La signature radio de l'acide acétique, un composé existant dans le vinaigre, a été confirmée en 1997[101].
Molécule Désignation
H3CC2CN Méthylcyanoacétylène[102]
H2COHCHO Glycolaldéhyde[103]
HCOOCH3 Formiate de méthyle[103],[52],[79]
CH3COOH Acide acétique[101]
H2C6 Hexapentaénylidène[5],[94]
CH2CHCHO Acroléine[78]
CH2CCHCN Cyanoallène[102],[78]
CH3CHNH Éthanimine[104]
C7H Radical heptatriényle[105]
NH2CH2CN Aminoacétonitrile[106]
(NH2)2CO Urée[107]

Neuf atomes[modifier | modifier le code]

Molécule Désignation Ion
CH3C4H Méthyldiacétylène[108]
CH3OCH3 Méthoxyméthane[109]
CH3CH2CN Propionitrile[5],[52],[93],[79]
CH3CONH2 Acétamide[90],[78]
CH3CH2OH Éthanol[110]
C8H Octatétraynyle[111] C8H[112],[113]
HC6CN Cyanohexatriyne[114]
HC7N Cyanotriacétylène[5],[72],[115]
CH3CHCH2 Propylène[116]
CH3CH2SH Éthanethiol[117]

Dix atomes ou plus[modifier | modifier le code]

Atomes Molécule Désignation
10 (CH3)2CO Acétone[118],[52]
10 (CH2OH)2 Éthylène glycol[119]
10 CH3CH2CHO Propanal[78]
10 CH3C5N Methyl-cyano-diacétylène[78]
11 (CH3)2CHCN Cyanure d'isopropyle[120]
11 HC8CN Cyanotétra-acétylène[5],[115]
11 C2H5OCHO Formiate d'éthyle[121]
11 CH3COOCH3 Acétate de méthyle[122]
11 CH3C6H Méthyltriacétylène[78],[108]
12 C6H6 Benzène[94]
12 C3H7CN Butyronitrile[121]
13 HC10CN Cyanodécapentayne[115]
13 HC11N Cyanopentaacétylene[123]
60 C60 Buckminsterfullerène[124]
70 C70 Fullerène C70[124]

Espèces contenant du deutérium[modifier | modifier le code]

Article connexe : Deutérium.
Molecule Designation
HD, H2D+ Deutérure d'hydrogène, trihydrogène deutéré[125],[126]
HDO, D2O Eau lourde[127],[128]
DCN cyanure d'hydrogène[129]
DCO Radical formyle[129]
DNC Isocyanure d'hydrogène[129]
N2D+ [129]
NH2D, NHD2, ND3 Ammoniac[126],[130],[131]
NH3D+ Ion ammonium[75]
HDCO, D2CO Formaldéhyde[132],[126]
CH2DCCH, CH3CCD Méthylacétylène[133],[134]

Espèces chimiques dont l'observation astronomique attend confirmation[modifier | modifier le code]

La détection des espèces suivantes a été rapportée dans la littérature scientifique, mais n'a pas encore été confirmée par des recherches ultérieures.

Atomes Molécule Désignation
2 SiH Silylidine[135]
4 PH3 Phosphine[136]
5 C5 [11]
5 H2NCO+ [137]
10 H2NH2CCOOH Glycine[138],[139]
12 CH3OC2H5 Méthoxyéthane[140]
12 CO(CH2OH)2 1,3-dihydroxypropanone[141]
18 C10H8+ Cation naphtalène[142]
24 C24 Graphène[143]
24 C14H10 Anthracène[144]
26 C16H10 Pyrène[77]

Notes et références[modifier | modifier le code]

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Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]