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 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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