Interaction d'atomes et de molécules d'hydrogène avec des glaces d'eau à très basse température: formation de H2 dans le milieu interstellaire.
Lionel AMIAUD
Observatoire de Paris/LERMA
Résumé :
Bien que l'hydrogène moléculaire joue un rôle
primordial dans la description de la dynamique du
milieu interstellaire dans les régions de
formation d'étoiles, notre connaissance de sa
réaction de formation par catalyse hétérogène sur
les grains de poussière demeure encore
insuffisante. Cette réaction est étudiée ici par
une approche expérimentale, à l'aide du
dispositif FORMOLISM, dans le cas particulier
des surfaces de glaces d'eau typiques de celles
qui recouvrent les poussières du milieu
interstellaire dense et froid. Les techniques
d'ultravide, cryogénie, jets atomiques,
spectrométrie de masse et spectroscopie UV sont
réunies pour étudier l'efficacité de la réaction
et son bilan énergétique en fonction de la
morphologie des surfaces, en particulier de leur
porosité. L'étude préliminaire de la désorption
de l'hydrogène moléculaire s'est révélée
indispensable à l'interprétation des expériences
de formation. Nous avons mesuré les distributions
d'énergie d'adsorption de H2, HD et D2 sur
différents types de glaces d'eau. Un mécanisme de
ségrégation isotopique a été mis en évidence qui
pourrait avoir une grande importance pour le
développement ultérieur, dans le processus de
formation stellaire, d'une chimie deutérée en
surface des manteaux de glace. Les expériences
sur la formation révèlent que sur les glaces
poreuses l'énergie libérée dans la réaction est
transmise à la surface par la rétention dans les
pores des molécules formées. La réaction reste
efficace à des températures plus élevées (20 K)
que sur les glaces non poreuses (13 K). Sur ces
dernières, les molécules formées sont directement
libérées en phase gazeuse où elles sont détectées
dans des états rovibrationnellement excités.
