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Collisional excitation of interstellar molecules: towards reactive systems

Descripción del proyecto

Métodos cuánticos para conocer el origen de las estrellas, los planetas e incluso la vida

Los grandes espacios entre las estrellas de la vía láctea parecen a simple vista. Sin embargo, los datos espectrales sugieren otra cosa. Los átomos, moléculas, iones y electrones del medio interestelar están en constante movimiento y las colisiones entre ellos pueden aclarar los procesos antiguos y futuros de formación de estrellas, planetas e incluso de las formas de vida. Hoy en día se sabe poco de las colisiones reactivas en las que se produce una reacción química por la presencia de electrones desparejados en una de las especies. COLLEXISM emplea métodos nuevos pertenecientes a la mecánica cuántica para su estudio. Sus responsables científicos se proponen extraer información sin precedentes sobre especies reactivas y colisiones de datos espectrales y abrir así una nueva ventana a nuestro universo.

Objetivo

Accurate determination of physical conditions of interstellar molecular clouds is a crucial step to better understand the life cycle of the interstellar matter and particularly the formation of stars and planets as well as the synthesis of organic molecules that may lead to emergence of life in the universe. A key parameter for the determination of these conditions from interstellar spectra is the calculation of accurate collisional rate coefficients of interstellar molecules with the most abundant species (H, He, H2 and e-). Whereas the knowledge of collisional processes has reached a certain level of maturity for collisions involving non-reactive molecules, very few reliable data exist for collisions involving reactive radicals and ions. The computation of such data is a real challenge since inelastic and reactive processes compete during collisions. In this project, we plan to overcome this complex problem and to provide collisional data for these radicals and ions in order to derive as much information as possible from the molecular spectra collected by current telescopes. As it is hardly possible to consider both collisional and reactive processes simultaneously, we will set up a new methodology based on quantum approach that allows obtaining accurate data. We will focus on molecular hydrides that are good candidates because of both their astrophysical importance and their quantum accessibility. We will carry out the determination of interaction potentials using quantum chemistry ab initio methods while the treatment of the dynamics of the nuclei will primarily be done using quantum time-independent reactive and non-reactive approaches. When exact quantum calculations will not be usable, innovative statistical quantum mechanical methods will also be explored. The new data will then be used in radiative transfer models and the predictions will be finally compared to observations in order to derive the abundances of reactive radicals with unprecedented accuracy.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

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Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

ERC-COG - Consolidator Grant

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2018-COG

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Institución de acogida

UNIVERSITE DE RENNES
Aportación neta de la UEn
€ 1 561 804,34
Dirección
263 AVENUE DU GENERAL LECLERC
35042 Rennes
Francia
Región
Bretagne Bretagne Ille-et-Vilaine
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
€ 1 561 804,34

Beneficiarios (2)