Liste de molécules détectées dans le milieu interstellaire

Liste de molécules détectées dans le milieu interstellaire

Cet article est une liste de molécules qui ont été détectées dans le milieu interstellaire, groupées par nombre d'atomes constituant. La formule brute de chaque composé est mentionnée, ainsi que toute forme ionisée qui aurait éventuellement été observée.

Sommaire

Détection

Les molécules listées ci-dessous ont été détectées par spectroscopie. Leur caractéristiques spectrales sont produites par les transitions des électrons de leurs constituants entre différents niveau d'énergie, ou par spectre de rotation ou de vibration. Les détections se réalisent généralement dans le spectre radio, micro-onde ou infrarouge[1]. La première molécule détectée dans le milieu interstellaire fut le radical CH (méthylidyne) en 1937[2].

Les molécules interstellaires sont formées par des réactions chimiques dans les nuages de gaz et de poussière interstellaires et circumstellaires. Généralement, ceci se produit lorsqu'une molécule est ionisée, souvent à la suite d'une interaction avec des rayons cosmiques. La molécule, électriquement chargée, attire un réactif proche par attraction électrostatique de ses électrons. 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 recherches. 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].

Molécules

Les tables suivantes listent les molécules détectées dans le milieu interstellaire, 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

Le monoxyde de carbone est fréquemment utilisé pour déterminer la distribution de masse dans les nuages interstellaires[4].
Tableau 1. Molécules diatomiques
Molécule Désignation Ion
AlCl Monochlorure d'aluminium[5],[6]
AlF Monofluorure d'aluminium[7],[5]
C2 Carbone diatomique[8],[9]
Fluorométhylidynium CF+[10]
CH Radical méthylidyne[11] CH+[12]
CN Radical cyanogène[13],[14],[5],[11]
CO Monoxyde de carbone[5] CO+[15]
CP Monophosphure de carbone[14]
CS Monosulfure de carbone[5]
FeO Oxyde de fer(II)[16]
H2 Hydrogène moléculaire[17]
HCl Chlorure d'hydrogène[18]
HF Fluorure d'hydrogène[19]
HN Monohydrure d'azote[20]
HO Radical hydroxyle[5]
KCl Chlorure de potassium[5],[6]
N2 Azote moléculaire[21]
NO Monoxyde d'azote[22]
NS Sulfure d'azote[5]
NaCl Chlorure de sodium[5],[6]
O2 Dioxygène[23]
PN Nitrure de phosphore[24]
PO Monoxyde de phosphore[25]
SH Hydrure de soufre[26] SH+[27]
SO Monoxyde de soufre[5] SO+[12]
SiC Carbure de silicium[28],[5]
SiN Mononitrure de silicium[5]
SiO Monoxyde de silicium[5]
SiS Monosulfure de silicium[5]

Trois atomes

Le cation H3+ est l'un des ions les plus abondants de l'Univers. Il fut détecté en 1993[29].
Tableau 2. Molécules triatomiques
Molécule Désignation Ion
AlNC Isocyanure d'aluminium[5]
C3 Tricarbone[9]
C2H Radical éthynyle[5],[13]
C2O Monoxyde de dicarbone[30]
C2S Thioxoéthénylidène[31]
CO2 Dioxyde de carbone[32]
Trihydrogène H3+[29]
H2C Méthylène[33]
H2O Eau[34]
H2S Sulfure d'hydrogène[5]
HCN Cyanure d'hydrogène[35],[5],[13]
HCO Radical formyle[36] HCO+[37],[36],[12]
HCP Phosphaéthyne[38]
Thioformyle HCS+[37],[12]
HNC Isocyanure d'hydrogène[39]
Diazénylium HN2+[37]
HNO Nitroxyle[40]
Isoformyle HOC+[13]
KCN Cyanure de potassium[5]
MgCN Cyanure de magnésium[5]
MgNC Isocyanure de magnésium[5]
NH2 Radical amine[41]
N2H+[42],[12]
N2O Protoxyde d'azote[43]
NaCN Cyanure de sodium[5]
OCS Oxysulfure de carbone[44]
SO2 Dioxyde de soufre[45],[5]
c-SiC2 c-dicarbure de silicium[5],[28]
SiCN Carbonitrure de silicium[46]
SiNC Naphthalocyanure de silicium[47]

Quatre atomes

Le formaldéhyde est une molécule organique largement distribuée dans le milieu interstellaire[48].
Tableau 3. Molécules à quatre atomes
Molécule Désignation Ion
l-C3H Propynylidyne[49],[5]
c-C3H Cyclopropynylidyne[50]
C3N Cyanoéthynyle[51]
C3O Monoxyde de tricarbone[49]
C3S Sulfure de tricarbone[5],[31]
Hydronium H3O+[52]
C2H2 Acétylène[53]
H2CN Méthylène amidogène[54] H2CN+[12]
H2CO Formaldéhyde[55]
H2CS Thioformaldéhyde[56]
HCCN [57]
Cation cyanure d'hydrogène HCNH+[37]
Cation dioxyde de carbone HOCO+[58]
HNCO Acide isocyanique[45]
HNCS Acide isothiocyanique[59]
NH3 Ammoniac[60],[5]
SiC3 Tricarbure de silicium[5]

Cinq atomes

Le méthane a également été détecté sur des comètes et dans l'atmosphère de plusieurs planètes du système solaire[61].
Tableau 4. Molécules à cinq atomes
Molécule Désignation Ion
C5 [9]
CH4 Méthane[62],[53]
c-C3H2 Cyclopropénylidène[63],[64],[13]
l-H2C3 Propadiénylidène[64]
H2CCN Cyanométhyle[65]
H2C2O Cétène[45]
H2CNH Méthylénimine[66]
Cation Formaldéhyde H2COH+[67]
C4H Butadiynyle[5] C4H[68]
HC3N Cyanoacétylène[69],[5],[13],[37],[64]
HCC-NC Isocyanoacétylène[70]
HCOOH Acide méthanoïque[64]
NH2CN Cyanamide[71]
SiC4 cluster silicium-carbure[28]
SiH4 Silane[72]

Six atomes

Dans le milieu interstellaire, l'acide formamide (ci-dessus) peut se combiner avec le méthylène pour former l'acétamide[73].
Tableau 5. Molécules à six atomes
Molécule Désignation Ion
c-H2C3O Cyclopropenone[74]
C2H4 Éthylène[53]
CH3CN Acétonitrile[75],[45]
CH3NC Isocyanure de méthyle[75]
CH3OH Méthanol[45]
CH3SH Méthanethiol[75]
l-H2C4 [76],[5]
Cation cyanoacétylène HC3NH+[37]
HCONH2 Formamide[73]
C5H Pentynylidyne[5],[31]
HC2CHO Propynal[77]
HC4N [5]
CH2CNH Ketenimine[63]

Sept atomes

L'éthanal (ci-dessus) et ses isomères alcool vinyle et oxyde d'éthylène ont été détectés dans le milieu interstellaire[78].
Tableau 6. Molécules à sept atomes
Molécule Désignation Ion
c-C2H4O Oxyde d'éthylène[79]
CH3C2H Méthylacétylène[13]
H3CNH2 Méthylamine[80]
CH2CHCN Acrylonitrile[45],[75]
H2CHCOH Alcool vinyle[78]
C6H Hexatriynyle[5],[31] C6H[81],[64]
HC4CN Cyanodiacétylène[45],[75],[69]
CH3CHO Éthanal[5],[79]

Huit atomes

La signature radio de l'acide acétique, un composé existant dans le vinaigre, a été confirmée en 1997[82].
Tableau 7. Molécules à huit atomes
Molécule Désignation
H3CC2CN Méthylcyanoacétylène[83]
H2COHCHO Glycolaldéhyde[84]
HCOOCH3 Methyl formate[84],[45],[64]
CH3COOH Acide acétique[82]
H2C6 Hexapentaénylidène[5],[76]
CH2CHCHO Acroléine[63]
CH2CCHCN Cyanoallène[83],[63]
C7H Heptatriényle radical[85]

Neuf atomes

Tableau 8. Molécules à neuf atomes
Molécule Désignation Ion
CH3C4H Méthyldiacétylène[86]
CH3OCH3 Éther méthylique[87]
CH3CH2CN Propionitrile[5],[45],[75],[64]
CH3CONH2 Acétamide[73],[63]
CH3CH2OH Alcool trans-éthyl[88]
C8H Octatétraynyle[89] C8H[90],[91]
HC6CN Cyanohexatriyne[92]
HC7N Cyanotriacétylène[5],[60],[93]
CH3CHCH2 Propylène[94]

Dix atomes ou plus

Tableau 9. Molécules à dix atomes ou plus
Atomes Molécule Désignation
10 (CH3)2CO Acétone[95],[45]
10 CH3CH2CHO Propanal[63]
10 CH3C5N Methyl-cyano-diacétylène[63]
11 HC8CN Cyanotétra-acétylène[5],[93]
11 CH3C6H Méthyltriacétylène[63],[86]
11 H3COC2H5 Éther trans-éthyl méthyl[96]
12 CH3OC2H5 Éther trans-éthyl méthyl[96]
12 C6H6 Benzène[76]
13 HC10CN Cyanodécapentayne[93]

Molécules contenant du deutérium

Article connexe : Deutérium.
Tableau 10. Molécules contenant un atome de deutérium
Molecule Designation
HD,  H2D+ Hydrogène moléculaire deutéré[97],[98]
HDO,  D2O Eau lourde[99],[100]
DCN cyanure d'hydrogène[101]
DCO Radical formyl[101]
DNC Isocyanure d'hydrogène[101]
N2D+ [101]
NH2D,  NHD2,  ND3 Ammoniac[98],[102],[103]
HDCO,  D2CO Formaldéhyde[104],[98]
CH2DCCH,  CH3CCD Méthylacétylène[105],[106]

Molécules non-confirmées

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

Tableau 11. Molécules non-confirmées
Molécule Désignation
H2NH2CCOOH Glycine[107],[108]
CO(CH2OH)2 1,3-dihydroxypropanone[109]

Notes et références

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