Remettant en question des idées reçues, des chercheurs de l'université d'Aarhus ont démontré que les éléments constitutifs des protéines, indispensables à la vie telle que nous la connaissons, peuvent se former facilement dans l'espace. Cette découverte , publiée dans la revue Nature Astronomy , augmente considérablement la probabilité statistique de trouver une vie extraterrestre.
Dans un laboratoire moderne de l'université d'Aarhus et au sein du centre européen de recherche HUN-REN Atomki, en Hongrie, les chercheurs Sergio Ioppolo et Alfred Thomas Hopkinson mènent des expériences novatrices. Dans une petite chambre, ils ont recréé l'environnement des gigantesques nuages de poussière situés à des milliers d'années-lumière. Un véritable tour de force.
La température dans ces régions atteint un niveau glacial de -260 °C. La pression y est quasi nulle, ce qui oblige les chercheurs à pomper constamment les particules de gaz pour maintenir un vide ultra-poussé . Ils simulent ces conditions afin d'observer comment les particules restantes réagissent aux radiations, exactement comme elles le feraient dans un véritable environnement interstellaire.
« Nous savons déjà, grâce à des expériences antérieures, que des acides aminés simples , comme la glycine, se forment dans l'espace interstellaire. Mais nous souhaitions découvrir si des molécules plus complexes, comme les peptides, se forment naturellement à la surface des grains de poussière avant que ceux-ci ne participent à la formation des étoiles et des planètes », explique Ioppolo.
Les peptides sont des acides aminés liés entre eux en courtes chaînes. Lorsque les peptides s'assemblent, ils forment des protéines, essentielles à la vie telle que nous la connaissons. La recherche des précurseurs des protéines est donc cruciale dans la quête de l'origine de la vie, explique Ioppolo.
Les deux chercheurs ont placé de la glycine dans la chambre, l'ont irradiée avec des analogues de rayons cosmiques produits par un accélérateur d'ions à HUN-REN Atomki, et ont analysé les résultats.
« Nous avons observé que les molécules de glycine réagissaient entre elles pour former des peptides et de l'eau. Cela indique que le même processus se produit dans l'espace interstellaire », explique Hopkinson. « C'est un pas vers la création de protéines sur des particules de poussière, les mêmes matériaux qui formeront plus tard les planètes rocheuses. »
Là où naissent les étoiles
Ioppolo, Hopkinson et leurs collègues de l'université d'Aarhus étudient et reproduisent les gigantesques nuages de poussière entre les étoiles, car ce sont les berceaux des nouveaux systèmes solaires.
« On pensait auparavant que seules des molécules très simples pouvaient se former dans ces nuages. On supposait que des molécules plus complexes se formaient bien plus tard, une fois que les gaz avaient commencé à se condenser en un disque qui deviendrait finalement une étoile », explique Ioppolo. « Mais nous avons démontré que ce n'est manifestement pas le cas. »
Cette découverte est importante car elle suggère que ces molécules essentielles sont bien plus abondantes dans l'univers qu'on ne le pensait auparavant.
« Finalement, ces nuages de gaz s'effondrent pour former des étoiles et des planètes. Petit à petit, ces minuscules éléments constitutifs se déposent sur des planètes rocheuses au sein d'un système solaire nouvellement formé. Si ces planètes se trouvent dans la zone habitable, il existe une réelle probabilité que la vie y apparaisse », explique Ioppolo.
« Cela dit, nous ne savons toujours pas exactement comment la vie a commencé. Mais des recherches comme les nôtres montrent que de nombreuses molécules complexes nécessaires à la vie sont créées naturellement dans l'espace. »
Une réaction universelle
Il pourrait sembler anodin que les peptides se forment naturellement à partir des acides aminés les plus simples. Cependant, le processus chimique de liaison des acides aminés est universel. Cela suggère que la même réaction se produit probablement avec d'autres acides aminés plus complexes, explique Hopkinson.
« Tous les types d'acides aminés se lient pour former des peptides par la même réaction. Il est donc très probable que d'autres peptides se forment naturellement dans l'espace interstellaire », explique Hopkinson. « Nous n'avons pas encore étudié cette question, mais nous le ferons probablement à l'avenir. »
Les acides aminés et les peptides ne sont pas les seuls éléments constitutifs essentiels à la vie ; les membranes, les nucléobases et les nucléotides sont également indispensables. On ignore encore si ces éléments se forment naturellement dans l’espace, mais Ioppolo, Hopkinson et leurs collègues du Centre de catalyse interstellaire travaillent activement à le déterminer.
« Ces molécules comptent parmi les éléments constitutifs essentiels de la vie », explique la professeure Liv Hornekær, co-auteure de l'étude et directrice du centre InterCat. « Elles pourraient jouer un rôle actif dans la chimie prébiotique primitive, en catalysant des réactions ultérieures qui mènent à la vie. »
« Il reste encore beaucoup à découvrir, mais notre équipe de recherche s'efforce de répondre au plus grand nombre possible de ces questions fondamentales », explique Ioppolo. « Nous avons déjà découvert que de nombreux éléments constitutifs de la vie se forment dans l'espace, et nous en découvrirons probablement d'autres à l'avenir. »
Détails de la publication : Alfred Thomas Hopkinson et al., Une voie énergétique interstellaire non aqueuse de formation de peptides, Nature Astronomy (2026). DOI : 10.1038/s41550-025-02765-7
Par l'Université d'Aarhus
Édité par Stephanie Baum, revu par Robert Egan
Fourni par l'Université d'Aarhus
