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En direct des laboratoires de l'institut de Chimie

 

Des collisions de nature quantique dans le milieu interstellaire

 

Au cœur du milieu interstellaire, à très basse température, les atomes de carbone et d’hélium entrent régulièrement en collisions dites « inélastiques » : l’énergie de la collision est communiquée à l’atome de carbone qui passe dans un état excité. L’atome peut ensuite revenir dans son état fondamental en émettant un photon, contribuant ainsi au refroidissement du milieu. Pour mieux comprendre les conditions physiques qui règnent dans ces milieux et déterminer les abondances en atomes de carbone, des chercheurs de l'Institut des Sciences Moléculaires (CNRS/Université de Bordeaux) ont observé en laboratoire des collisions inélastiques entre des atomes de carbone dans leur état fondamental et des atomes d’hélium à des températures inférieures à 10 Kelvin (-263 °C). Leurs résultats expérimentaux, joints à ceux des calculs théoriques menés au Laboratoire Ondes et Milieux Complexes (CNRS/Université Le Havre Normandie)1, mettent en évidence la nature quantique de ces collisions. Ces travaux, publiés dans la revue Nature Chemistry, représentaient un défi à la fois pour l’expérience (production d’une source de carbone dans son état fondamental2) comme pour la théorie (calculs de dynamique quantique sur un système complexe non-adiabatique).  L’excellent accord entre la théorie et l’expérience permet de valider les courbes théoriques d’énergie utilisées et de calculer les taux de collision utiles pour la modélisation de ces milieux interstellaires.

 

1 en collaboration avec l’Université du Maryland (USA)

2 La source utilisée a été développée à l’Université de Tel Aviv (Israël)

 

Naulin
©NASA / APOD 2009 june 23 / Molecular Cloud Barnard 68.
Credit: FORS Team, 8.2-meter VLT Antu, ESO

 

Référence

Astrid Bergeat, Simon Chefdeville, Michel Costes, Sébastien B. Morales, Christian Naulin, Uzi Even, Jacek Kłos et François Lique
Understanding the quantum nature of low-energy C(3Pj) + He inelastic collisions
Nature Chemistry Mai 2018
https://doi.org/10.1038/s41557-018-0030-y

 

 

Contacts chercheurs

Astrid Bergeat, ISM UMR5255, Université de Bordeaux
Courriel : astrid.bergeat@u-bordeaux.fr
T 05 40 00 63 41

Christian Naulin , ISM UMR5255, Université de Bordeaux
Courriel : christian.naulin@u-bordeaux.fr
T 05 40 00 24 67

 

 

Contacts institut

Sophie Félix, Stéphanie Younès, INC Communication

 

5 juillet 2018

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