LERMA UMR8112

Laboratoire d’Études du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique et Atmosphères



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Milieu Interstellaire et Plasmas

publié le , mis à jour le

Quels processus contrôlent l’évolution de la matière, dans notre galaxie et les galaxies extérieures ? Quels sont les rôles de la turbulence, du champ magnétique, des rayons cosmiques et du rayonnement multi-longueur d’onde ? Ces questions fondamentales pour l’Astrophysique actuelle se posent désormais à toutes les échelles spatiales et pour une multitude d’environnements : des échelles galactiques où le gaz diffus se condense pour former les précurseurs des nouvelles étoiles ; à l’échelle des disques proto-planétaires où l’étoile centrale interagit fortement avec son environnement ; jusque dans les étoiles elles-mêmes où les phénomènes de transport sont toujours mal connus. Le pôle « Milieu interstellaire et plasmas » du LERMA couvre tous ces domaines en combinant des travaux théoriques, des modèles numériques, des simulations 3D et des observations spatiales à hautes résolutions angulaire et spectrale.

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Au niveau observationnel, notre pôle thématique est profondément impliqué dans l’analyse de données issues des observatoires de pointe au sol et dans l’espace, en particulier dans le domaine infrarouge et sub-millimétrique où émettent les molécules et les grains de poussière interstellaire. Nos recherches ont ainsi bénéficié des récents succès des observatoires spatiaux Herschel et Planck et se nourrissent continuellement des données collectées avec la nouvelle génération d’instruments (APEX, SOFIA, ALMA et bientôt NOEMA).

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D’un point de vue numérique, les codes développés par notre pôle pour l’interpretation des observations font partie des outils les plus perfectionnés au niveau international. Notre expertise s’étend ainsi de la conception de simulations numériques magnétohydrodynamiques sur grille, que nous résolvons à l’aide des super-calculateurs actuels (e.g. PRACE, MesoPSL), au développement de codes de modélisation avancés. Ces derniers, dont certains sont accessibles en ligne sur la plate-forme MIS et jets, se distinguent par l’inclusion de nombreux processus de micro-physiques dont les descriptions s’appuient sur les résultats d’expériences et les calculs théoriques, réalisés en partie dans notre laboratoire.


Cliquez sur les liens ci-dessous pour en savoir plus sur nos activités


1. Turbulence & champ magnétique

2. Interactions matière / rayonnement

3. Plasmas stellaires et astrophysique de laboratoire

4. Coeurs préstellaires

5. Proto-étoiles, disques & jets

6. Accrétion & éjection dans les étoiles


Cliquez ici pour accéder à nos publications

Séminaires à venir

Vendredi 28 septembre 2018, 14h00
Salle de l'atelier, Paris
The [CII] emission line as a molecular gas mass tracer in galaxies at low and high redshift
Anita ZANELLA
ESO
résumé :
So far the gas conditions in main-sequence galaxies at the peak of the cosmic star formation history have been mainly investigated through the CO emission lines. However, observing the CO transitions at higher redshift becomes challenging, since the lines luminosity weakens as metallicity decreases. A powerful alternative could be the [CII] emission at 158um instead: it is one of the brightest lines in the far IR regime observed in star-forming galaxies and it is the main coolant of the interstellar medium. Local studies show that the [CII] luminosity correlates with the galaxy star formation rate (SFR), although main-sequence sources and starbursts seem to have different behaviours. At higher redshift the picture is even less clear and only samples of starbursts have been analyzed so far. To remedy this situation we have observed with ALMA a sample of 10 main-sequence sources at z ~ 2 and we complemented our sample with literature data at lower and higher redshift. We found that the [CII] luminosity correlates with galaxies' molecular gas mass, independently of their depletion time, metallicity, and redshift. This lays foundations for future explorations of the interstellar medium of starbursts and galaxies at much higher redshift (z > 4).

 
Vendredi 5 octobre 2018, 14h00
Salle de l'atelier, Paris
Astrochemistry in star forming regions : new modeling approaches
Emeric BRON
IRAM/LERMA
résumé :
Star-forming regions present rich infrared and millimeter spectra emitted by the gas exposed to the feedback of young stars. This emission is increasingly used to study the star formation cycle in other galaxies, but results from a complex interplay of physical and chemical processes : chemistry in the gas and on grain surfaces, (de)excitation processes of the atoms and molecules, heating and cooling balance,... Its understanding thus requires detailed astrochemical models that include the couplings between these processes. In this talk, I will present several examples where new modeling approaches of specific processes and their couplings proved crucial to solve persistent observational riddles : from the driving role of UV irradiation in the dynamics of photodissociation regions (PDR) to the efficient reformation of molecular hydrogen in these regions.
 
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