Résumé du sujet proposé : La détermination des conditions physiques des nuages moléculaires interstellaires et des plasmas froids (température, densité du gaz, abondance moléculaire) requiert les taux d’excitation collisionnelle des molécules par collisions avec les espèces dominantes que sont e-, H, He et H2. Un autre paramètre essentiel pour la modélisation de ces milieux est la vitesse de réaction des molécules présentes avec ces mêmes espèces dominantes.
En attendant la mise en fonction du futur interféromètre ALMA, les premiers spectres fournis par le satellite HERSCHEL montrent un nombre très important de raies d’hydrures (HCl, NH, OH+, NH+, N2H+, etc). Les hydrures ionisés sont aussi très abondants dans les plasmas froids et malgré cela, il n’existe que très peu de données fiables disponibles pour interpréter les spectres de ces hydrures. Nous proposons donc d’étudier les collisions impliquant ces molécules afin de fournir rapidement des données utilisables pour la modélisation de ces milieux réactifs.

Le calcul des taux de collisions / vitesses de réaction se fera en deux étapes:
– Calcul des surfaces de potentiel et des interactions électroniques par méthodes de chimie quantique ab initio,
– Calcul de dynamique, par la méthode des équations couplées et par celle basée sur la Théorie du Defaut Quantique Multivoies.

Les surfaces d’énergie potentielle de HCl-He et HCl-H étant déjà disponibles, l’étude de la collision d’une molécule HCl avec H et He pourra être menée rapidement. Nous pourrons ainsi obtenir dans un premier temps des taux d’excitation rotationnelle entre les premiers niveaux de la molécule HCl et les comparer aux données expérimentales disponibles.

Nous étudierons ensuite les collisions impliquant les molécules NH, NH+, et N2H+ pour lesquelles il faudra préalablement déterminer les potentiels d’interaction avec les différents perturbateurs.

Le travail sera fait en étroite collaboration avec les équipes astrophysiques de l’observatoire de Grenoble et de Madrid afin de pouvoir évaluer les conséquences astrophysiques de ces nouvelles données, ainsi qu’avec le Laboratoire Aimé Cotton d’Orsay. Les taux obtenus pourront être utilisés également, dans le cadre d’une collaboration avec le CORIA de l’université de Rouen, dans les modèles collisionnels-radiatifs des plasmas froids (couches limites des rentrées hypersoniques, plasma de bord pour ITER, etc.).

Durée du contrat : 3 ans
Financement : Bourse Région Haute Normandie : 1375 euros net / mois

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