Menu:

Proposition de stage

Je propose un stage pour le printemps 2017 à l'IPAG à Grenoble sur la thèmatique de la formation des molécules dans le milieu interstellaire et les régions de formation stellaires (coeurs préstellaires). De plus amples renseignements peuvent etre obtenus en me contactant par email (aurore.bacmann@univ-grenoble-alpes.fr) ou en passant me voir dans mon bureau (109) pour ceux/celles qui sont sur place.

Fractionnement isotopique et formation des molécules interstellaires

La recherche de nos origines est largement basée sur la compréhension de l'évolution de la composition du gaz interstellaire aux cours des différentes phases de formation stellaire. Au cours du processus de formation d'étoiles, le gaz des nuages interstellaires s'effondre sous l'effet de sa propre gravité et se retrouve en partie dans l'enveloppe de la protoétoile, puis dans le disque protoplanétaire et est progressivement incorporé dans les planètes. Les molécules organiques carbonées sont particulièrement intéressantes, car elles représentent les briques de base pour la chimie prébiotique. La compréhension de l'évolution chimique de ce gaz, des molécules organiques (quand apparaissent-elles ? Comment se forment-elles ?) et l'histoire de la complexification moléculaire (formation de molécules de plus en plus complexes) est donc un point clé pour résoudre la question des origines de la vie.

L'avènement de télescopes sensibles dans le domaine millimétrique a rendu possible la recherche de molécules organiques complexes dans le milieu interstellaire. Les observations dans les coeurs chauds des protoétoiles ont révélé l'existence de nombreuses espèces organiques. Le scénario actuellement invoqué pour expliquer l'existence de ces molécules dans les protoétoiles suppose qu'elles sont le résultat d'une chimie "tiède" (T > 30-40K) à la surface des grains de poussière présents dans le milieu.

Cette hypothèse a été remise en question par des observations effectuées par notre équipe. Nous avons en effet détecté des molécules organiques dans des coeurs préstellaires. Les coeurs préstellaires sont les précurseurs directs des protoétoiles et permettent d'étudier le gaz avant la formation de la protoétoile. L'absence de source de chauffage dans ces objets et leurs très basses températures (T < 10 K) excluent le scénario mentionné précédemment. Si ces molécules se forment sur les grains, il faut alors que des processus d'irradiation non thermiques (par exemple rayons cosmiques) puissent déposer sur le grain l'énergie nécessaire à leur synthèse.

La détermination des rapports isotopiques constitue une méthode élégante pour établir si les molécules se forment en phase gaz ou sur les grains. Les rapports moléculaires 12C/13C par exemple sont différents suivant les modes de formation des molécules. Le stage proposé consiste à déterminer les rapports 12C/13C dans un coeur préstellaire pour les trois espèces abondantes suivantes: CO, H2CO et CH3OH. La comparaison de ces trois rapports permettra de tester l'hypothèse suivant laquelle H2CO et CH3OH se forment sur les grains interstellaires par hydrogénation de CO.

Le travail demandé est essentiellement un travail de réduction et d'analyse d'observations astrophysiques (obtenues au radiotélescope de 30m de l'IRAM). Aucune connaissance en chimie n'est nécessaire. Ce stage débouchera sur un sujet de thèse.