Dans un épais nuage moléculaire, au bord d'un gaz lumineux, un tapis roulant invisible est à l'œuvre. Il prend de simples fragments — des atomes isolés et des paires légères — et les colle un à un pour former de longues chaînes carbonées et des anneaux. La première pièce de ce tapis roulant a longtemps échappé aux regards. On vient de la trouver.
Il s'agit de l'ion C2H+ (éthynyle) : une minuscule particule chargée, où deux atomes de carbone tiennent un atome d'hydrogène. C'est comme la fermeture éclair d'une veste : elle est petite en soi, mais sans elle, impossible de fermer l'ensemble. Les astronomes ont capté son signal dans la région appelée le Bar d'Orion, où le rayonnement des jeunes étoiles dépouille le nuage voisin. Le télescope APEX, avec son antenne de 12 mètres, travaillant dans le domaine submillimétrique, a reçu des ondes radio à une fréquence d'environ 211 GHz — environ une fois et demie plus élevée que celle d'un four à micro-ondes. Le signal s'est révélé soigneusement divisé en plusieurs dents, comme un peigne aux dents espacées — exactement comme le prédisaient de récentes mesures en laboratoire.
La découverte n'est pas importante en soi, mais comme un maillon manquant. Les modèles calculés à l'observatoire de Meudon ont montré que c'est précisément ici, sur le bord éclairé du nuage, que l'ion C2H+ passe le relais, se transformant en C2H2+ et C2H3+. Ainsi démarre la croissance du simple au complexe — de bas en haut. Auparavant, les astronomes se demandaient si une telle voie était possible dans l'espace réel, ou si les grosses molécules s'assemblaient autrement. Désormais, le scénario des « petites briques » a un fondement observationnel solide. La prochaine étape est de chercher C2H+ dans d'autres nébuleuses. Chaque nouvelle découverte sera comme une signature sur un plan : oui, c'est ainsi que la nature construit les structures carbonées, à partir desquelles, peut-être, se formeront les briques de la vie.
La fréquence de 211 GHz, à laquelle l'ion a été capté, se situe dans une gamme où l'atmosphère terrestre absorbe fortement le rayonnement. C'est pourquoi les observations ont été menées depuis le plateau de Chajnantor, au Chili, l'un des endroits les plus secs de la planète, où l'air est particulièrement transparent pour de telles ondes.
Dans le roman de Fred Hoyle, « Le Nuage noir », un nuage interstellaire intelligent contrôle lui-même la chimie en son sein. La découverte de C2H+ est un pas concret vers la compréhension de la façon dont les nuages de gaz ordinaires « décident » quelles molécules construire.