La spectroscopie infrarouge pour comprendre les espaces interstellaires
Grâce à la sensibilité des spectrographes infrarouges de la mission Herschel et du grand réseau d'antennes millimétriques/submillimétriques de l'Atacama (ALMA), la compréhension de l'émission infrarouge interstellaire a fortement progressé. Dans ces longueurs d'ondes, le spectre montre une exceptionnelle variété de détails, qui reflètent la réponse des molécules aux conditions locales. Pour révéler cette complexité chimique, il faut un travail soutenu de caractérisation en laboratoire du spectre infrarouge de différentes espèces chimiques. Les chercheurs du projet FISSA (The invisible made visible: Far-infrared spectroscopy in support of astrochemistry), financé par l'UE, ont développé une installation expérimentale pour étudier des analogues des grains de poussière interstellaire. Pour reproduire les conditions du milieu interstellaire, ils ont employé une chambre à vide thermique, dans laquelle la pression peut descendre à 10^-8 Torr et où les températures vont de 8 à 300 degrés Kelvin. Pour couvrir les régions de l'infrarouge moyen et lointain du spectre électromagnétique, ils ont utilisé un spectromètre du commerce ainsi qu'un spectromètre construit spécialement à cet effet. En utilisant diverses techniques expérimentales, comme la désorption thermique et les simulations de Monte Carlo, ils ont caractérisé le spectre de l'eau et du dioxyde de carbone dans des glaces pures, mélangées et stratifiées de type astrophysique. L'oxygénation d'oxyde nitrique et la formation d'espèces plus grandes contenant de l'azote et de l'oxygène ont également été étudiées, dans des conditions proches de celles qui règnent dans les nuages interstellaires. Ces études ont déjà permis d'éclairer considérablement la composition des grains de poussière interstellaire. Ils incluent notamment de nombreuses formes de molécules aqueuses et organiques dont on pense qu'elles sont nécessaires à la vie. Les résultats ont été décrits dans 14 articles parus dans des revues prestigieuses à comité de lecture. Au-delà du terme du projet FISSA, les chercheurs prévoient d'enrichir cette base de données avec des espèces de plus grande taille et leurs propriétés physiques.
