Comprendre l'évolution chimique de notre Univers
Depuis de nombreuses générations, les astronomes tentent de dévoiler la complexité de notre cosmos. Des grains de poussière obscurcissent malheureusement leur vision, que ce soit de notre propre galaxie ou de certaines parties de l'Univers. Aujourd'hui, les chercheurs pensent que les régions les plus froides et poussiéreuses de notre galaxie et d'autres recoins de l'Univers sont à l'origine des galaxies et des étoiles; c'est là que naissent les étoiles et les planètes. Les observations infrarouges nous ont révélé que les grains de poussière des nuages interstellaires étaient en fait recouverts de glace. Cette pellicule de glace agit comme un liquide de refroidissement pendant la formation des étoiles, facilitant ainsi la naissance d'étoiles de petite taille mais de longue durée de vie comme notre Soleil. Par ailleurs, ces grains de poussière glacés influencent la chimie interstellaire. C'est justement le comportement chimique (voire catalytique) de la poussière interstellaire que le projet ITN (Initial Training Network) LASSIE (Laboratory astrochemical surface science in Europe) a décidé d'explorer. Établi en 2010, ce projet représente le premier projet coordonné mis en place afin de comprendre cet aspect de l'astrochimie au niveau européen. Cette science relativement jeune se situe à la croisée de l'astronomie, de l'astrophysique, de la physique et de la chimie. Elle se distingue de la chimie classique qui s'intéresse aux conditions habituelles rencontrées sur Terre ou dans un environnement de laboratoire ou industriel. La recherche astrochimique exige par conséquent une approche multidisciplinaire. Approche qui, par définition, demande la formation de chercheurs capables d'assimiler les techniques et pratiques d'un large éventail de disciplines scientifiques comme l'astronomie, la physique, la chimie et les sciences de la surface ou des lois de la physique des basses températures. LASSIE a réuni des équipes européennes d'excellence dans les domaines de l'astrochimie observationnelle, expérimentale ou informatique et des partenaires industriels spécialisés dans l'instrumentation de laboratoire, afin de développer un nouveau programme de recherche. Les recherches ont porté sur la formation des grains de poussière glacés, l'étude des processus physiques survenant dans et sur les grains et l'étude de leur transformation chimique générée par irradiation ou traitement thermique. Ce programme a créé les conditions d'un programme de formation complet pour 34 chercheurs débutants et expérimentés qui ont ainsi acquis toute une palette de compétences en recherche et ses domaines connexes (la publication, l'engagement, la communication scientifique, la gestion de projet, etc.). Parmi les nombreuses et spectaculaires avancées obtenues par les chercheurs du programme, on peut citer; la cartographie de la densité d'eau glacée dans les régions de formation des étoiles; des études pionnières dans le domaine de l'agrégation des grains de poussière glacés qui représente la première étape dans la formation des planètes; la première observation en laboratoire de l'alignement spontané des dipôles moléculaires dans les solides cryogéniques; et des études détaillées sur la formation et la désorption des composants du manteau glacé des grains de poussière interstellaires. Pourtant, la plus grande réussite du projet LASSIE ITN pourrait bien être la création d'un groupe de jeunes chercheurs dont l'enthousiasme et les capacités permettront à l'Europe de rester à l'avant-garde de cette science pour les nombreuses années à venir.
Mots‑clés
Nuages interstellaires, grains de poussière interstellaires, glace interstellaire, formation des planètes, formation des étoiles, astrochimie, astrophysique moléculaire, science des surfaces, physique des solides, glace moléculaire eau, monoxyde de carbon
