Enseignants :  Géraldine Féraud (LERMA, SU), Xavier Michaut (LERMA, SU), Mathieu Bertin (LERMA, SU)

Contenu :

Le but de cette UE est de montrer en quoi l’étude en laboratoire de l’interaction entre le rayonnement et la matière moléculaire (sous forme gazeuse ou solide) est primordiale pour l’observation et la compréhension de l’univers. A l’aide de télescopes embarqués ou sur le sol terrestre, l’analyse de la lumière permet de déterminer les conditions physico-chimiques dans des milieux interstellaires à des années-lumière de notre système solaire. Même si une partie des propriétés de la matière moléculaire peut être directement déterminée par l’observation, des expériences de laboratoire sont nécessaires pour mettre en lumière des mécanismes moléculaire indirects à l’œuvre dans le milieu interstellaire et qui ont des conséquences importantes sur l’évolution de la matière moléculaire vers la formation d’étoiles.

 

Programme 2021-2022

Introduction (4 h) – Rappels de physique moléculaire et interaction matière-rayonnement ; Le milieu interstellaires (conditions physiques, échelles de taille et de temps, régions et composition du MIS, conditions de rayonnement) ; Rôle des molécules et des poussières dans le MIS et leur détection

Observations des molécules dans la phase gazeuse (12 h) – Rappels de spectroscopie ro-vibrationnelle et transfert radiatif dans un gaz moléculaire en astrophysique ; Les observations du CO dans l’espace (températures rotationnelles, densités de colonne, température d’antenne, décalage Doppler) ; Observations des molécules polyatomiques (spectroscopie rotationnelle des molécules polyatomiques, isoméries et conversion de spin nucléaire) ; TP : la spectroscopie haute résolution de H2O en phase gazeuse et en phase solide dans l’expérience CoSpiNu.

 

Les solides moléculaires en astrophysique (12 h) – Les glaces moléculaires dans les régions froides du milieu interstellaire ; Caractérisation des solides moléculaires (spectroscopie vibrationnelle des solides, méthodes de désorption thermique, modélisation théorique) ; Formation et évolution thermique des glaces interstellaires (rôle catalytique des grains, diffusion, réactions et désorption thermiques, accrétion et « snowlines ») ; Processus non-thermiques dans les glaces interstellaires (excitations électroniques dans les molécules condensées, photodissociation et photodésorption dans l’UV du vide, processus à haute énergie (rayons X et cosmiques)) ; TP : simulation expérimentale de l’évolution d’une glace mixte CO:H2O dans l’expérience SPICES.

  •  Lieu : Jussieu

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