Spectroscopie infrarouge en laboratoire de la matière solide

Spectroscopie infrarouge en laboratoire de la matière
solide: initiation à la physico-chimie du Milieu
Interstellaire
proposé par Emmanuel Dartois à l’IAS (Orsay)
Les satellites d'astronomie infrarouge (par ex. ISO et SPITZER puis
potentiellement JWST dans le futur) ont permis d'obtenir de nombreux spectres
de la matière solide dans le Milieu Interstellaire dans le domaine de la
spectroscopie vibrationnelle (2 - 25 microns) et un peu au-delà (jusqu'a 120
microns). La matière interstellaire de notre Galaxie se trouve être composée,
entre autre, de glaces "sales" (solides de Van der Waals composés de H2O,
NH3, CH4, CH3OH, CO, CO2...), de silicates, de matière solide carbonée
(molécules polycycliques aromatiques, carbones amorphes hydrogénés) qui
évoluent par photochimie sous l'effet du rayonnement UV des étoiles
environnantes.
Pour interpréter correctement les spectres astronomiques, et préparer les retours
de missions futures, l'équipe "Astrochimie et Origines" de l'IAS développe une
expérience de physique visant à reproduire les spectres astrophysiques
observés tout en essayant de comprendre les mécanismes moléculaires
physiques et chimiques a l’œuvre dans les glaces interstellaires et leur lien avec
les glaces planétaires, ainsi que les phases plus réfractaires tels que les
carbones amorphes hydrogénés ou les silicates.

Montage expérimental à l’IAS
Le stage de méthodologie sera consacré à une expérience, qui sera en cours de
développement au moment du stage de méthodologie, et pouvant coupler un
cryostat sous vide à basse température à la spectroscopie infrarouge, ou une
expérience plasma, permettant de caractériser des analogues astrophysiques
produits en laboratoire. Il s’agit de s’initier aux techniques expérimentales
(spectroscopie infrarouge, vide poussé, cryogénie) utilisées pour
l’interprétation de spectres mesurés des objets astrophysiques par les différents
satellites et télescopes actuels.