Etude en laboratoire d’espèces réactives par taxonomie spectrale – LISTed

Nous avons exploité et complété le parc expérimental de spectroscopie moléculaire dans la gamme des ondes millimétrique et submillimétrique dans notre laboratoire. Nous avons exploité deux spectromètres, l'un basé sur une chaine de multiplication de fréquence (gamme 75-900 GHz) et le second utilisant la technique chirped-pulse (75-110 GHz) pour étudier différentes espèces moléculaires. Nous avons développé différentes cellules permettant d'étudier à la fois des espèces stables (cellule à long parcours d'absorption) et des radicaux (cellules à réaction avec du fluor atomique pour réaliser une abstraction d'hydrogène).

Nous avons également implémenté la méthode de taxonomie spectrale, qui permet l'identification rapide de nouvelles espèces moléculaires dans un mélange riche, dans la gamme millimétrique.

Nous avons étudié au laboratoire plusieurs espèces moléculaires dans le cadre du projet LISTed. ces travaux peuvent être classés en deux catégories :

- étude de molécules carbonées à faible réactivité (stables dans les conditions du laboratoire).

- étude de radicaux obtenus par déshydrogénation d'un précurseur organique.

Dans la première catégorie, nous avons étudié des molécules possédant un ou plusieurs groupements -CN dérivés de l'adamantane, du benzène, du norbornadiène et de l'éthynylbenzene donnant lieu à quatre publications dans des revues à comité de lecture.

Dans la seconde catégorie, nous avons étudiés les radicaux issus de la déshydrogénation du méthanol, de l'acétonitrile, de l'acétaldehyde et du formamide ce qui a donné lieu à 5 publications.

Dans le dernier cas, l'observation du radical H2NCO par déshydrogénation du formamide, il s'agit de la première observation en laboratoire de cette espèce. Nous avons mis en place la procédure de taxonomie spectrale pour identifier rapidement le radical. Les données ont permis des recherches, à ce jour infructueuses, pour H2NCO dans le milieu interstellaire.

Les données que nous avons obtenues dans le cadre du projet LISTed alimentent maintenant les bases de données sur les molécules d'intérêt astrophysique et sont accessibles par les astrophysiciens pour analyser chacune de leurs nouvelles observations.

Nous allons poursuivre nos efforts pour étudier de nouvelles espèces candidates à une détection dans le milieu interstellaire, en particulier des espèces à faible durée de vie dans les conditions du laboratoire.

L’étude des régions de formation des étoiles et systèmes planétaires de notre galaxie fournit d’importants indices sur l’histoire chimique du système solaire et les origines de la vie sur Terre. Pour interpréter ces indices, il est essentiel de pouvoir identifier les molécules présentes dans ces environnements ce qui implique qu’elles aient été préalablement étudiées au laboratoire. Le porteur de ce projet a récemment contribué au développement d’une nouvelle technique expérimentale, la taxonomie spectrale, permettant d’identifier de nouvelles molécules dans des mélanges exotiques dans la gamme du centimétrique. Dans ce projet, cette technique sera étendue à la gamme spectrale du millimétrique, une région bénéficiant d’un regain d’intérêt grâce à de nouveaux observatoires astronomiques d’une résolution et sensibilité exceptionnelles tels que NOEMA et ALMA. Les données obtenues permettront aux astronomes de chercher de nouvelles espèces réactives dans le milieu interstellaire afin de mieux comprendre les processus physiques s’y déroulant.