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Berné, Olivier. Evolution des très petites particules de poussière dans le cycle cosmique de la matière : méthodes de séparation aveugle de sources et spectro-imagerie avec le télescope spatial Spitzer

Berné, Olivier (2008) Evolution des très petites particules de poussière dans le cycle cosmique de la matière : méthodes de séparation aveugle de sources et spectro-imagerie avec le télescope spatial Spitzer.

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Résumé en francais

Les très petites particules de poussière carbonée dominent l'émission dans l'infrarouge (IR) moyen d'un grand nombre d'objets astrophysiques de notre galaxie, et celui des galaxies extérieures. Il est admis que les bandes observées dans ces spectres sont dues à l'émission d'hydrocarbures polycycliques aromatiques (PAH) ou de populations proches chimiquement des PAH. Cependant l'origine des variations de la forme de ces spectres suivant l'environnement considéré reste inexpliquée. Afin de progresser sur cette question, nous avons appliqué des algorithmes de séparation aveugle de sources aux données de spectro-imagerie de nébuleuses par réflexion obtenues avec le télescope spatial Spitzer de la NASA. Cette analyse nous a permis de mettre en évidence l'évolution physico-chimique des très petites particules de poussière : les macromolécules de type PAH sont produites par évaporation de très petits grains sous l'effet du champ ultraviolet et ensuites ionisées. Cette évolution, intimement liée aux conditions physiques du milieu, est à l'origine des variations spectrales observées dans ces nébuleuses. Ces résultats nous ont permis d'obtenir une base de spectres pour l'analyse de l'émission des très petites particules de poussière dans le cycle cosmique de la matière. Nous avons montré qu'il est possible d'expliquer la forme du spectre infrarouge moyen observé dans les nébuleuses planétaires et les disques protoplanétaires en la reliant aux conditions physiques qui règnent dans ces objets. L'étude de ces environnements circumstellaires nous a également permis de mettre en évidence de nouvelles populations de très petites particules. L'ensemble de ces résultats nous a conduit a l'élaboration d'un modèle simple d'émission dans l'IR moyen qui décrit l'évolution physico-chimique des très petites particules dans le cycle cosmique de la matière. Finalement, je discute comment ce modèle peut intervenir dans l'analyse de l'évolution des galaxies dans l'univers proche et lointain en utilisant ces très petites particules comme traceur de l'activité de formation stellaire. Ceci ouvre de nouvelles perspectives dans le cadre des futures missions spatiales SPICA et JWST.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Joblin, Christine
Deville, Yannick
Ecole doctorale:Sciences de l'Univers, de l'environnement et de l'espace (SDU2E)
laboratoire/Unité de recherche :Centre d'Etude Spatiale des Rayonnements (CESR), UMR 5187
Mots-clés libres :Hydrocarbures polycycliques aromatiques - milieu interstellaire - disques protoplanétaires - régions HII - nébuleuse par réflexion - nébuleuse planétaire - poussière - méthodes de séparation aveugles de sources - spectro-imagerie infrarouge spatiale
Sujets :Sciences de l'univers
Déposé le :15 Apr 2009 15:52