Le milieu interstellaire (MIS) est peuplé par des formes variées de grands systèmes moléculaires carbonés isolés allant jusqu’au solide : hydrocarbures polyaromatiques, des carbones amorphes (hydrogénés), des (nano-)diamants.
Les bandes aromatiques infrarouges (AIBs) sont des bandes d’émission caractéristiques observées dans le MIS dans l’infrarouge moyen qui tracent les nanoparticules polyaromatiques. Encore non attribuées à un porteur clairement identifié, ces bandes font l’objet d’une intense activité expérimentale, observationnelle et de simulation numérique dans notre équipe. Cela comprend des expériences dédiées à la production d’analogues (montage Nanograins) avec des distributions de taille pertinentes et permettant de réaliser des caractérisations spectrales.
Les carbones amorphes hydrogénés (HAC ou a-C:H) constituent une autre composante importante de la poussière interstellaire que nous étudions expérimentalement (montages Sical, Insolite). Ces solides ont été détectés en absorption dans l’infrarouge moyen. Un grand nombre d’observations ont confirmé leur présence partout dans le MIS diffus de notre Galaxie et dans d’autres galaxies.
Parmi les solides détectés dans les nuages moléculaires du milieu interstellaire, dans les phases denses, autour d’objets protostellaires jeunes, ou bien produits de la chimie active dans certaines enveloppes d’étoiles à perte de masse, les » manteaux de glace « , des solides à quelques dizaines de degrés Kelvin, présentent aussi un intérêt particulier. Ils représentent une interface entre les matériaux carbonés et silicatés réfractaires, qui ont construit les premiers grains interstellaires. Les molécules/radicaux se condensent à basse température, réagissent sur les glaces et sont soumis aux rayons UV et cosmiques. Ils participent ainsi efficacement à l’enrichissement du milieu interstellaire par la formation de molécules de plus en plus complexes. Ces glaces interstellaires jouent également un rôle important dans le transfert radiatif des nuages moléculaires. Les échanges gaz-glaces contribuent au développement d’une chimie riche procédant dans la phase gazeuse. Elles fournissent les éléments constitutifs d’une évolution complexe de la matière qui peut être incorporée ultérieurement dans des disques protoplanétaires et au sein de planétésimaux, briques élémentaires pour la formation des planètes et autres corps d’un système solaire. Nous mesurons expérimentalement différents mélanges de glaces pertinents pour représenter les principaux constituants des manteaux astrophysiques, afin de permettre une comparaison avec leurs signatures observées et d’étudier leur contribution à la physico-chimie interstellaire.
Contacts :
Emmanuel Dartois
Marie Godard
Thomas Pino