Contexte
C’est dans les nuages moléculaires denses que se forment étoiles et systèmes planétaires. Ces régions froides du milieu interstellaire, principalement composées d’hydrogène moléculaire, présentent une richesse et une diversité chimique bien plus importante que l’on avait imaginé auparavant. Environ un tiers des 200 molécules interstellaires identifiées sont des molécules organiques présentant plus de six atomes, et qualifiées de complexes. Cette complexité se retrouve dans les disques protoplanétaires, comme en témoigne la composition moléculaire des glaces cométaires, et les récentes détections des mêmes molécules dans les disques. Les scientifiques cherchent à comprendre comment cette complexité se construit au cours de l’évolution des nuages jusqu’à l’effondrement des régions les plus denses et la formation planétaire, comment elle est reliée aux molécules, atomes, radicaux et espèces ionisées qui caractérisent les nuages diffus, et quelles sont les relations entre matière en phase gazeuse et en phase solide. Cette thématique astrophysique, dénommée astrochimie, est très active dans le monde et requiert une approche interdisciplinaire, couplant observations astronomiques, calculs théoriques et expériences de laboratoire.
La compréhension de la complexité moléculaire et de la formation stellaire et planétaire a motivé la construction de très grands télescopes, au sol et dans l’espace, avec une instrumentation adaptée, notamment la haute résolution spectrale : Herschel, NOEMA, ALMA, VLT, pour n’en citer que quelques uns, sans oublier la mission cométaire Rosetta et la mission Gaia. Dans un futur proche, des avancées considérables sont attendues avec le lancement du JWST en 2018, et la construction de l’E-ELT. La haute résolution spectrale fournit des informations non seulement sur la composition chimique des milieux étudiés, mais aussi sur les conditions physiques qui y règnent (température, densité, rayonnement ambiant UV, processus d’ionisation par les rayons cosmiques), et sur la cinématique des objets, depuis celle des atmosphères cométaires jusqu’aux galaxies à grands redshifts. De plus, les rapports isotopiques fournissent des informations cruciales sur la nucléosynthèse des éléments, et sur les mécanismes de fractionnement isotopique, qui sont très sensibles aux conditions physiques du milieu. Les molécules complexes se forment pour la plupart à la surface des grains, nécessitant la connaissance des taux de réactions chimiques et également la compréhension des mécanismes de désorption et de diffusion, thermiques ou radiatifs.
Fonctionnement
Un appel à propositions est établi chaque année en janvier. Les propositions sont jugées et classées par un comité scientifique composé principalement de membres des différents départements de l’Observatoire de Paris.
Dernière modification le 25 avril 2019