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Astrochimie et Origines

L'équipe « Astrochimie et Origines » étudie le cycle de vie de la matière dans notre Galaxie, à l'origine de la naissance et de l'évolution des étoiles ainsi que de leur environnement.

 C'est une équipe transversale, composée de membres de l'équipe MIC et de l'équipe physique du système solaire et des systèmes planétaires, et qui propose donc un lien thématique entre ces deux équipes. Ce lien se base sur un ensemble expérimental qui regroupe des techniques de spectroscopie, de simulation d'analogues de matière extraterrestre et l'utilisation de diverses méthodes analytiques pour comprendre la composition et l’'évolution physico-chimique de la matière solide dans notre Galaxie et lors de la formation de notre Système Solaire ainsi que par extension, d’'autres systèmes planétaires. 

 L'évolution de cette matière est tout d’'abord celle des grains interstellaires, de leur naissance dans les étoiles évoluées, en passant par le milieu interstellaire, les nuages moléculaires puis, par suite de l'effondrement de ces nuages, leur passage dans les systèmes planétaires en formation, et enfin, probablement par leur incorporation dans les comètes. La matière interstellaire devient donc interplanétaire mais a enregistré, sous forme de matière primitive, les étapes de la formation du Sytème Solaire. 

La plupart des processus physiques qui sont à l'’origine des grains interstellaires et les modifient au cours de leur passage dans les différents objets astrophysiques, peuvent être efficacement simulés, dans des conditions contrôlées en laboratoire. A ce stade, le but principal est de proposer une approche qualitative et quantitative de la composition physique et chimique des grains interstellaires dans différents environnements. Naturellement, pour des raisons aussi bien physiques qu'astrophysiques, les diagnostics proposés sont essentiellement spectroscopiques et vont toucher l'ensemble des domaines de la courbe dextinction de la lumière interstellaire, avec toutefois une prédilection pour la spectroscopie infrarouge, la seule qui permette d'avoir accès à la composition moléculaire des grains interstellaires, que ceux-ci soient constitués de silicates ou de matériaux carboné, de glaces « sales » ou de molécules organiques souvent considérées comme prébiotiques.  Le destin de cette matière interstellaire est de construire les briques de notre Système Solaire. Les comètes, objets non différenciés ont préservé en leur sein la matière primitive qui n’a pas subi l’évolution planétaire. L'’analyse de cette matière primitive en laboratoire, matière que l'on peut récupérer sous forme de météorites, de micrométéorites et de poussières cométaires, est un enjeu relativement récent de l’astrophysique. Grâce aux collections de ces matériaux, de plus en plus nombreuses, et à leurs analyses avec des techniques multiples, il est possible de reconstituer l'histoire de la formation du Système Solaire. C'est le second thème de notre équipe qui se complète lui aussi par diverses simulations des processus qui ont eu lieu dans la nébuleuse solaire au moment de la formation des planètes.

Notre équipe intègre donc deux thématiques principales, celle où les simulations et la spectroscopie permettent d'interpréter et de comprendre les nombreuses observations astrophysiques liées à la poussière interstellaire et celle où l'on analyse des échantillons naturels de poussière cosmique. Un effort particulier est consacré à la convergence et à l’unicité de ces deux thèmes tant il est vrai que la matière dont nous sommes issus trouve son origine dans les processus de nucléosynthèse stellaire puis ensuite dans la lente évolution de la chimie de notre Galaxie vers la complexité moléculaire. L'unité de notre équipe est assurée par notre participation à des projets observationnels qui utilisent les grands instruments de la discipline, que ceux-ci soient au sol ou spatiaux, télescopes ou satellites d’observation ou sondes spatiales « in-situ ». Notre activité est fortement structurée par l’'application astrophysique de nos travaux qui cherchent à élucider une partie au moins de nos origines, celle liée à l’'astrochimie et à l’évolution de notre Galaxie.
   
Composition de l'équipe

Louis d'Hendecourt, DR CNRS, responsable d'équipe
Anthony Jones, DR CNRS
Emmanuel Dartois, CR CNRS
Jean Bénit, MdeC, Université Paris Sud 11
Janet Borg, MdeC, responsable de la partie « Matière Primitive »
Zahia Djouadi, MdeC, Université Paris Sud 11
Donia Baklouti, M de C, Université de Paris Sud XI
Dominique Deboffle, AI CNRS, responsable technique
Marie Godard, doctorante
Pierre de Marcellus, doctorant