Etude des phases précoces de la formation des étoiles

Abstract

Les coeurs denses sont la première étape de la formation des étoiles, possédants des densités moyennes (entre 1e4 et 1e6 cm-3), de basses températures (< 15 K) et avec une irradiation par les UV faible. Ces environnements abritent une chimie riche, se produisant en grande partie à la surface des grains de poussière. Pour comprendre les processus physico-chimiques en jeu, il est essentiel de retracer l'origine des molécules dont la formation se produit en majorité à la surface des grains. Cette chimie est encore mal contrainte mais grâce aux nouveaux instruments, dont le JWST, les caractéristiques des glaces et la formation de ces molécules à la surface vont pouvoir être étudiées à grande échelle et avec une résolution sans précédent. Nous présentons ici l'étude de deux coeurs denses, L429-C et L694, tous deux observés avec le radiotélescope 30m de l'IRAM. Les espèces visées en phase gazeuse sont le CO (et ses isotopologues) et CH3OH, espèces clefs précurseurs des molécules organiques complexes. Une méthode unique est appliquée sur chaque coeur afin d'obtenir les abondances moléculaires de la phase gazeuse. Cette méthode se base sur les paramètres physiques du nuage et permet d'obtenir une densité de colonne grâce à un code de transfert radiatif dans un milieu qui n'est pas à l'équilibre thermodynamique local. Ces observations nous ont permis d'étudier les distributions d'abondance moléculaire en fonction de l'extinction visuelle et la densité.Les deux coeurs présentent des observations de glace (précédent le JWST) et montrent d'intéressantes tendances dans leur rapport gaz-sur-glace. L694 étant plus avancé dynamiquement, nous pouvons ainsi tracer l'évolution de la composition de la glace et du gaz à travers le temps. Couplés à ces observations, nous utilisons des modèles chimiques afin d'ajouter des contraintes sur les mécanismes de désorption non-thermique, responsables de la présence d’espèces formées sur les glaces dans la phase gazeuse. En parallèle de cette étude, nous présentons un outil de création de spectres synthétiques de glace pour les observations du JWST, afin d’aider à l’écriture des demandes de temps d’observation mais également d’aider à l’analyse des observations attendues.