Le ciel à haute latitude galactique est recouvert de nuages interstellaire nommés cirrus galactique pour leur ressemblance avec les cirrus terrestres. Ces nuages représentent l'état de la matière interstellaire diffuse dans l'environnement du soleil et dans le halo de notre galaxie. La matière interstellaire des cirrus galactiques ne forme pas encore d'étoile et ses mouvements sont dominées par la turbulence interstellaire produite par des injections d'énergie liées à l'activité des étoiles (vents stellaire, supernovae).

Physique du milieu interstellaire diffus Les observations de la matière interstellaire neutre et diffuse soulèvent des questions très intéressantes concernant la physique du milieu interstellaire en général. L’étude de ce milieu permet, entre autre, de comprendre les conditions physiques qui favorisent le refroidissement du gaz, sa condensation et la formation de structures moléculaires pérennes, étape primordiale dans le processus de formation d’étoiles. Le milieu interstellaire diffus est extrêmement dynamique avec de très grands contrastes de densité, des abondances moléculaires étonnament élevées et des variations importantes des propriétés de la poussière, surtout à petite échelle. En particulier la turbulence joue un rôle important dans l’évolution de la matière interstellaire diffuse puisqu'elle amène les conditions physiques et la composition chimique de la matière à être le plus souvent hors équilibre. Dans les nuages diffus et uniformément éclairés, les variations de l’émission de la poussière révèlent des modifications locales des propriétés des grains qui sont une manifestation spectaculaire de l’évolution de la matière dans l’espace interstellaire. Les processus à l’origine de cette évolution et son impact sur les conditions physiques de la phase gazeuse restent à éclaircir. Ces questions sont au centre des intérêts scientifiques de l'équipe MIC

Image composite d'un cirrus galactique tel qu'observé dans l'infrarouge par IRAS (données IRIS): rouge est 100 micron, vert est 60 micron et bleu est 12+25 micron.

Nuages dans le halo de notre galaxie
Le ciel à haute latitude ouvre également une fenêtre sur les nuages interstellaires situés dans le halo de notre Galaxie, comme les nuages à vitesse intermédiaire (IVC - Intermediate Velocity Clouds) et les nuages à haute vitesse (HVC - High Velocity Clouds). Ces nuages, dont les propriétés physiques et l'histoire est encore mal connue, ont la particularité d'avoir une vitesse interdites par la dynamique de la Galaxie. Certains de ces nuages sont fort probablement liés aux processus de circulation de la matière interstellaire du disque vers le halo (i.e. la fontaine Galactique) mais d'autres pourraient provenir de la matière inter-galactique qui n'aurait jamais formée d'étoile et qui tomberait sur la Galaxie, l'approvisionnant en matière de faible métallicité. La découverte récente de l'ésmission de la poussière par des membres de l'IAS ouvre des perspectives très stimulantes sur l'étude de ces nuages.

Emission d'avant-plan
Paradoxalement, le ciel à haute latitude, riche en informations pour comprendre le milieu interstellaire, est une nuisance pour les études extra-galactique et cosmologique. Dans ce contexte, et en particulier pour des expériences cosmologiques telles que Planck, les cirrus galactiques représente un bruit supplémentaire qu'il faut caractériser et extraire des données. Ce travail demande une connaissance approfondie des variations spatiales et spectrales de l'émission polarisée ou non de la poussière dans les cirrus. Dans le cadre de la participation active de l'IAS à Planck, plusieurs membres de l'équipe MIC sont impliqués dans ce domaine de recherche.

Personnes impliqués : M.-A. Miville-Deschênes, F. Boulanger, N. Ponthieu, G. Lagache