Milieu interstellaire
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Dans son acception la plus générale, le milieu interstellaire est le milieu qui, dans une galaxie, remplit l'espace entre les étoiles. Ce milieu est un mélange de gaz et de poussière. En comparaison à l'atmosphère terrestre pour laquelle la densité moyenne est typiquement de l'ordre de 1020 particules par cm3 (tous types de particules confondus), ce milieu est extrêmement ténu, avec une densité caractéristique de l'ordre de une particule par cm3.
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Composition [modifier]
Dans le milieu interstellaire, le gaz et les grains de poussière sont intimement mêlés. Un milieu interstellaire est présent dans toutes les galaxies spirales, spirales barrées et irrégulières. Il est quasiment inexistant dans les galaxies elliptiques et lenticulaires.
Le gaz est composé d'environ 90 % d'hydrogène et de 10 % d'hélium. Les autres éléments, ce que les astronomes appellent des « métaux », ne sont présents que sous forme de traces. Des molécules sont également observées dans le milieu interstellaire (nuages moléculaires), les plus abondantes sont H2 et CO. Ont également été observées OH, H2O, CN, CS, HCN, H2CO et des centaines d'autres (en particulier dans la nébuleuse d'Orion). Des molécules encore plus massives sont reportées : C60 (Fullerène), des HAP, des acides aminés entre autres.
La poussière interstellaire se présente sous la forme de grains extrêmement petits, dont la taille typique est de l'ordre d'une fraction de micron. La composition chimique des grains de poussière interstellaire est variée : on y trouve du graphite, des silicates, des carbonates, etc. Les poussières interstellaires (ie. la phase solide) comptent pour environ 1 % de la masse totale de milieu interstellaire.
Phases [modifier]
Le milieu interstellaire est habituellement divisé en trois phases, selon la température du gaz : très chaud (millions de kelvin), chaud (milliers de kelvin) et froid (dizaines de kelvin).
Ce modèle en trois phases a été développé par Chris McKee et Jerry Ostriker dans un article publié en 1977 et a servi de base aux études menées pendant les 25 années qui ont suivi. Les proportions relatives de ces phases sont encore matière à discussion dans les cercles scientifiques.
Recherches [modifier]
Les principaux sujets d'étude du milieu interstellaire sont : les nuages moléculaires, les nuages interstellaires, les régions HII, les rémanents de supernova, les nébuleuses planétaires, ainsi que d'autres structures diffuses.
Le milieu interstellaire demeure encore aujourd'hui un sujet de recherche complexe, tant au niveau de la physique que de la chimie qui s'y déroulent. De plus en plus, les études réalisées prennent en compte ces deux aspects pour tenter d'expliquer les abondances des éléments observées dans le milieu interstellaire.
Avancées dans l'étude du milieu interstellaire [modifier]
- 1848 : Lord Rosse étudie M1 et le nomme « nébuleuse du Crabe »
- 1864 : William Huggins étudie le spectre de la nébuleuse d'Orion et prouve que c'est un nuage de gaz
- 1927 : Ira Bowen explique les raies spectrales non identifiées en tant que raies de transition interdites
- 1930 : Robert Jules Trumpler découvre l'absorption par la poussière interstellaire en comparant la taille apparente et la luminosité d'amas globulaires
- 1944 : Hendrik van de Hulst prédit l'existence de la raie hyperfine à 21 centimètres de l'hydrogène interstellaire neutre
- 1951 : Harold Ewen et Edward Mills Purcell observent la raie hyperfine à 21 centimètres de l'hydrogène interstellaire neutre
- 1956 : Lyman Spitzer prédit l'existence de gaz coronal autour de la Voie lactée
- 1965 : James Gunn et Bruce Peterson utilisent l'observation de l'absorption relativement faible du composant bleu de la raie Lyman alpha de 3C 9 pour fortement contraindre la densité et l'état d'ionisation du milieu intergalactique
- 1969 : Lewis Snyder, David Buhl, Ben Zuckerman et Patrick Palmer découvrent du formaldéhyde interstellaire
- 1970 : Arno Penzias et Robert Wilson découvrent du monoxyde de carbone interstellaire
- 1970 : George Carruthers observe de l'hydrogène moléculaire dans l'espace
- 1977 : Christopher McKee et Jeremiah Ostriker proposent une théorie du milieu interstellaire composé de trois phases
- 1976-1978 : Marie-Paul Bassez, aidé d'une petite équipe de la Monash University (Australie), est la première a avoir effectué une analyse du spectre rotationnel de la glycine (acide aminé) et l'avoir ainsi recherché dans les nuages interstellaires de notre galaxie (1978)
Voir aussi [modifier]
Liens externes [modifier]
- (fr) Vidéo-conférence sur le thème : Le gaz dans l’Univers : Ombres chinoises (intervention du 2 décembre 2008 de Patrick Petitjean, astrophysicien à l'IAP)
