Collisions inélastiques et réactives pour les milieux astrophysiques
et pour les plasmas froids :
Théorie et modélisationLa 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
-*Contact: François LIQUE

  • Téléphone : +33 (0)2 35 21 71 35/(0)6 43 08 88 81

-*Ioan F. SCHNEIDER
-*Téléphone : +33 (0)2 35 21 71 28/ (0)6 61 50 53 99
-*Adresse postale
LOMC – Université du Havre, 25 Rue Philippe Lebon, BP 540, 76 058 Le Havre cedex