Astrochimie du milieu interstellaire

Les immenses étendues qui séparent les étoiles ne sont pas vides comme on l’a longtemps pensé. De fait, elles sont remplies d’un mélange de gaz, de poussières et de particules énergétiques et constituent ce qu’on appelle le milieu interstellaire qui représente 10% de la masse totale de la matière d’une galaxie. Utilisant les différentes régions du spectre électromagnétique, les astronomes ont étudié la composition de ce gaz et de cette poussière. C'est ainsi qu'à l'heure actuelle, plus de 150 molécules différentes ont été formellement identifiées dans le milieu interstellaire dont des molécules complexes comme C2H5OCHO, HC11N, CH2CH3CN, C60, pour n’en citer que quelque unes. Comprendre l’origine des molécules observées dans l’espace ainsi que leur évolution chimique sous l’influence des interactions entre gaz, grains, photons et particules énergétiques (rayons cosmiques) est un domaine de recherche interdisciplinaire: l’astrochimie, qui rassemble des astronomes mais aussi des physiciens et des chimistes, spécialistes des atomes, des molécules et des solides, avec comme but d’essayer de répondre à certaines questions comme:

• quels sont les mécanismes physico-chimiques qui ont donné lieu à la formation de ces molécules ?
• quels sont les conditions physiques susceptibles d'avoir influencé leur chimie ?
• quel degré de complexité ces molécules peuvent elles atteindre ?
• la chimie interstellaire a-t-elle influé sur les conditions initiales d'apparition de la vie sur Terre il y a près de 4 milliards d'années ?

La démarche scientifique adoptée pour tenter de répondre à ces questions fera l’objet de ce cours.

Note biographique :

Dahbia Talbi est Directrice de Recherche au CNRS, en poste au Laboratoire Univers et Particules de Montpellier où elle développe et coordonne l'axe de recherche "Astrochimie". Spécialiste de chimie quantique, elle utilise les approches de la chimie théorique pour modéliser la chimie du milieu interstellaire, des enveloppes d'étoiles, des atmosphères de planètes et de l'univers primordial. Elle s'intéresse aussi bien aux processus chimiques qui se produisent en phase gazeuse, qu'à ceux catalysés par les grains présents dans le gaz ainsi qu' aux mécanismes de formation de ces grains. Elle participe à l'amélioration des modèles astrochimiques qui permettent, à partir d'abondances de molécules déduites d'observation, de remonter aux conditions physiques des milieux où ces molécules sont observées.