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Laboratory astrophysics: High resolution IR atomic spectroscopy and radiative lifetimes for astrophysical analysis

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Plus d'info sur les naines brunes et autres objets astrophysiques

Des chercheurs financés par l'UE ont fait des progrès importants dans la caractérisation des assemblages d'unités élémentaires des étoiles, planètes et milieux interstellaires.

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La spectroscopie atomique s'appuie sur le fait que chaque élément dans l'univers possède une «empreinte» unique basée sur ses électrons et leurs niveaux d'énergie pour déterminer la composition élémentaire des substances mesurée à partir des polluants présents dans l'atmosphère des étoiles. Il existe divers types de spectroscopie atomique, tous basés sur la mesure de la phase de transition des électrons dans les niveaux d'énergie provoqués par absorption de l'énergie pendant l'excitation ou par émission pendant la désagrégation. Ces dernières années, la spectroscopie astrophysique par infrarouge (IR) a connu un regain d'intérêt avec les nouveaux télescopes terrestres et spatiaux équipés de spectromètres IR haute résolution. Toutefois, les objets stellaires et substellaires ne pouvaient pas être adéquatement analysés en raison d'un manque de base de données étendue sur la multitude des molécules et espèces atomiques non terrestres. Imaginez-vous en train de décoder un message secret sans connaître le code utilisé pour le décrypter. Des chercheurs européens soutenus par le financement du projet LAB Astrophysics se sont employés à perfectionner la caractérisation des objets subsolaires qui présentent des difficultés spécifiques liées à l'analyse et aux mesures spectrales. Les objets subsolaires tels que les naines froides et les naines brunes ont des températures relativement basses et des atmosphères complexes. Leur environnement basse température n'a pas l'énergie thermique suffisante pour exciter des niveaux d'énergie relativement supérieurs si bien que leur spectre est dominé par des phases de transition IF plus difficiles à mesurer à partir de niveaux d'énergie supérieurs à basse altitude. L'équipe du projet LAB Astrophysics a réussi à déterminer la durée de vie radiative du calcium neutre, du manganèse, du chrome et de l'yttrium et a complété les informations en déterminant les résistances de transition correspondantes (résistances oscillateur).En utilisant les résistances oscillateur nouvellement déterminées, les chercheurs ont identifié les principales transitions atomiques nécessaires à la classification des composants atmosphériques des objets stellaires et substellaires froids jusqu'alors peu connus. Les résultats du projet LAB Astrophysics ont fait progresser considérablement la classification du spectre infrarouge complexe et l'astrophysique. Ces innovations devraient permettre une caractérisation détaillée des compositions élémentaires des objets célestes obscurcis par la poussière cosmique, notamment les centres des galaxies, les milieux interstellaires et les objets froids tels que les naines brunes et les planètes extrasolaires.

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