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 16 novembre 2018, 14h00
Salle de l'atelier, Paris
Quantum walks and astrophysical plasmas
Fabrice DEBBASCH
UPMC, LERMA, Paris
résumé :
Quantum walks (QWs) have been first considered by Feynman in the 1940's and later introduced systematically in the 1990's in the context of quantum information. These discrete automata are a universal quantum computation tool and their first experimental realisation is less than 10 years old (2009).

I will present some of the research conducted at the LERMA since 2012. I will explain that QWs can be viewed as models of Dirac fermions (electrons etc.) interacting with gauge fields like EM fields and gravitation and that QWs can be used to build self-consistent many body theories. These results pave the way towards new numerical simulations and laboratory experiments modelling astrophysical and cosmological relativistic quantum plasmas through QWs.
 
Vendredi 30 novembre 2018, 14h00
Salle de l'atelier, Paris
Multiscale star-formation in the Ophiuchus Molecular Cloud: from molecular clouds to brown-dwarfs formation
Bilal LADJELATE
IRAM
résumé :
From molecular clouds to stars, every step of the evolution of young stars can be observed in the submillimetric range. The Herschel Space Telescope observed, as part of the Herschel Gould Belt Survey, many molecular clouds. When these molecular clouds are fragmenting, dense prestellar cores accumulating dust and gas are forming and contracting. We performed a census of prestellar dense cores in the Ophiuchus Molecular Cloud, which appear to be coupled with filamentary structures, as part of the paradigm of star-formation inside interstellar filaments. The region was not previously known as filamentary, despite the observation of protostellar alignments. This molecular cloud is under the heavy feedback of active stars nearby seen in the structure of the molecular cloud. Oph B-11, detected with interferometric observations, is a brown dwarf precursor, which final mass will not be important enough for the final star to burn hydrogen. Their formation mechanism is not well constrained, we must find and characterize a first candidate pre-brown dwarf. Oph B-11 was detected along a nearby shock, we characterize chemically. Moreover, higher resolution studies with ALMA show a structured molecular environment and help us constrain the mechanism of formation of this kind of objects. These observations show a series of shocks in different tracers, spatially coincident with the detected position of the pre-brown dwarf, in favour of the gravo- turbulent scenario for the formation of brown dwarfs. I will discuss the legacy of Herschel in the Ophiuchus region in the filament paradigm of star-formation, and the future of these studies with the advent of new instruments, like NIKA2 and its polarimetry facility.
 
Vendredi 21 décembre 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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