Spectroscopie d'isomères sélectionnés d'ions interstellaires – iSELECTION

iSELECTION vise à révéler la composition moléculaire du milieu interstellaire en résolvant l'énigme des bandes interstellaires diffuses (DIBs) observées dans les nuages interstellaires. Leur identification est essentielle pour contraindre le cycle de vie du carbone à l'œuvre dans les environnements extra-terrestres, pour déterminer les conditions physico-chimiques initiales de la formation des étoiles et des planètes qui ont finalement conduit aux conditions de la vie sur Terre. Les carbures métalliques chargés sont des candidats attrayants en tant que porteurs des DIBs. En effet, les métaux cosmiques sont abondants et peuvent favoriser des structures moléculaires particulières présentant une grande stabilité thermodynamique. Cette particularité est une propriété fondamentale du seul porteur de DIBs identifié à ce jour, le Buckminsterfullerène cationique. iSELECTION évaluera en laboratoire quels carbures métalliques contribuent à la complexité moléculaire du milieu interstellaire.

Ce projet combine la spectrométrie de masse et de mobilité ionique de pointe avec deux techniques de spectroscopie laser pour construire un instrument d'avant-garde. Cet appareil permettra d'explorer les sites de liaison des atomes métalliques dans les ions de carbures métalliques et la manière dont les agrégats de carbone encapsulent un tel atome métallique. Les spectres électroniques et les sections efficaces d'absorption des ions de carbures métalliques soigneusement sélectionnés seront enregistrés à l'aide d'une méthodologie expérimentale innovante permettant une comparaison directe avec les observations astronomiques.

iSELECTION est extrêmement opportun car des données astronomiques sans précédent sont actuellement recueillies par le Very Large Telescope, sur la distribution des DIBs dans la galaxie. Le récent lancement réussi du télescope spatial James Webb ouvre des perspectives passionnantes pour collecter de nouvelles DIBs dans le domaine spectral du proche infrarouge. Au-delà de l'intérêt évident pour les communautés liées à l'astrophysique, les informations structurelles, chimiques et spectroscopiques obtenues apporteront une forte dimension interdisciplinaire à ce projet, reliant les domaines de la chimie, de la physique, des sciences des matériaux et de l'astrophysique.