LERMA UMR8112

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



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Molécules dans l’Univers


Les molécules, omniprésentes dans notre atmosphère et dans l’espace, constituent des sondes extrêmement sensibles de leur environnement physique et chimique. Elles fournissent des clés essentielles à de nombreux domaines scientifiques majeurs comme la climatologie et la planétologie, la formation des étoiles et des planètes ainsi que la question de l’origine de la vie.


L’analyse de la lumière émise ou absorbée par les molécules dans des conditions physiques très diverses et souvent extrêmes, s’appuie de plus en plus sur un niveau de connaissance élevé en science moléculaire, indispensable à l’interprétation d’une quantité de données observationnelles sans cesse croissante et provenant des nouvelles générations de télescopes, satellites et sondes spatiales de plus en plus performants. Du plus, les processus moléculaires sont au coeur de la l’évolution de la matière dans l’espace.

Le pôle thématique « molécules dans l’univers » vise à repousser les limites expérimentales et théoriques dans le but
(1) d’obtenir des paramètres moléculaires fondamentaux avec une très grande précision, ce qui est devenu essentiel pour la modélisation de milieux complexes
(2) de comprendre et ainsi prédire à l’échelle atomique et moléculaire un nombre croissants de processus moléculaires largement méconnus en conditions extrêmes.

Ce pôle rassemble des groupes leader en chimie quantique, chimie-physique, physique à basse température et science des surfaces. Il se compose d’équipes expérimentales et théoriques basées à Paris (campus Jussieu), Meudon et Cergy-Pontoise.

Ce pôle joue un rôle d’interface entre les recherches fondamentales qu’il développe en science moléculaire et les sciences de l’univers et atmosphériques.

Sa longue tradition multidisciplinaire font de ce groupe un acteur majeur du réseau Européen en astrophysique de laboratoire, centré sur les études fondamentales en laboratoire, les approches numériques et la modélisation.

Ce pôle alimente et contribue au développement de bases de données atomiques et moléculaires ainsi qu’à l’organisation des centres de données comme VAMDC

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Séminaires à venir

Vendredi 21 septembre 2018, 14h00
Salle de l'atelier, Paris
Understanding the structure of molecular clouds: Multi-line wide-field imaging of Orion B
Jan ORKISZ
Iram
résumé :
The new generation of wide-bandwidth high-resolution receivers turns
almost any radio observation into a spectral survey. In the case of
wide-field imaging of the interstellar medium, such a wealth of data
provides new diagnostic tools, but also poses new challenges in terms of
data processing and analysis.

The ORION-B project aims at observing 5 square degrees of the Orion B
molecular cloud, or about half of the cloud's surface, over the entire
3mm band. The emission of tens of molecular tracers have been mapped,
including CO isotopologues, HCO+, CN, HNC, N2H+, methanol, SO, CN...
Machine learning techniques have been applied to these maps, in order to
segment the molecular cloud into typical regions based on their
molecular emission, and to idenfify the most meaningful correlations of
different molecular tracers with each other and with physical quantities
such as density or dust temperature.

The spatial coverage, together with the spatial and spectral resolution,
also allow to characterize statistically the kinematics and dynamics of
the gas. The amount of momentum in the compressive and solenoidal
(rotational) modes of turbulence are retrieved, showing that the cloud
is dominated by solenoidal motions, with the compressive modes being
concentrated in two star-forming regions - which is in line with the
overall very low star formation efficiency of the cloud, and highlights
the role of compressive forcing in the star formation process. The
filamentary network of the molecular cloud also proves to have
particluarly low densities, and is very stable against gravitational
collapse and fragmentation, which also points at a young evolutionary
stage of the filaments.
 
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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