Sonder le milieu interstellaire dans l'espace
L'observatoire spatial Herschel, l'observatoire de pointe de l'Agence spatiale européenne, transporte le plus grand et le plus puissant des télescopes infrarouge jamais envoyés dans l'espace. Il s'agit du premier observatoire spatial couvrant l'ensemble des longueurs d'ondes allant de l'infrarouge lointain jusqu'à des gammes d'ondes inframillimétriques. Grâce aux observations d'Herschel, les scientifiques qui travaillent sur le projet SYNISM («The dust-gas synergy in the ISM») ont pu explorer le milieu interstellaire de manière plus approfondie. Environ 99% du milieu interstellaire est constitué de gaz atomique et moléculaire et seulement 1% consiste en de petits éléments de particules solides. Cette poussière joue un rôle clé dans les processus qui régulent la formation d'étoiles, et dans la synthèse de molécules complexes présentes dans l'espace. Cependant, la poussière est un composant évolutif du milieu interstellaire, et son évolution est intimement liée aux conditions physiques du gaz. C'est cette dépendance circulaire qui a précédemment rendu les études sur la poussière-gaz si complexes. Les grains de poussières absorbent la lumière visible et ultraviolette, chauffant toutefois et se reflétant dans les longueurs d'onde infrarouge et sous-millimètrique, désormais accessibles avec Herschel. En exploitant ces longueurs d'ondes inédites, les scientifiques du projet SYNISM ont pu observer des phénomènes impossibles à détecter avec les autres observatoires. En particulier, ils ont pu étudier des régions de photodissociation (RPD) à un niveau de détail inédit. Ces régions du milieu interstellaire sont au bord des nuages moléculaires, les régions denses où se forment les étoiles, et sont la source de la majeure partie d'émission infrarouge non-stellaire. Des structures telles que des filaments qui se trouvent dans les RPD à proximité sont facilement observables grâce à la résolution spatiale du télescope d'Herschel. À l'aide des détecteurs Herschel, les scientifiques de SYNISM ont pu découvrir ce système symbiotique. Les conditions physiques qui prévalent autour de la structure fine des RPD ont été déterminées à partir d'observations de lignes d'émissions, qui étaient les empreintes d'atomes et de molécules. Des modèles théoriques ont été également utilisés par des scientifiques SYNISM afin d'interpréter les lignes d'émissions observées, et comparés avec l'émission de la poussière. Les scientifiques de SYNISM ont relié des variations au niveau des propriétés physiques du gaz avec des changements avec la poussière dans le milieu interstellaire où se forment les étoiles. Les résultats de l'étude SYNISM ont permis d'améliorer notre compréhension des processus qui régissent l'évolution de la galaxie.
