SYnthetic MultiPhase Analysis of The Ism of Cosmic Objects – SYMPATICO

L'astrophysique est face aujourd'hui à un problème complexe: établir une description cohérente de l'évolution des propriétés des galaxies au cours des âges de l'univers, puisque c'est ainsi que l'on pourra contraindre ses différents scénarii de structuration. Cette complexité a une double origine: (1) nous ne disposons que de peu d'observables pour les galaxies de l'univers lointain et (2) nous sommes obligés de reconstruire cette évolution avec des méthodes et modèles établis pour l'univers proche et reposant souvent sur des descriptions des processus physiques qui ne sont pas les plus adaptées. Ces deux aspects vont être bouleversés, au vu des prochaines améliorations de nos capacités de couverture spectrale, de résolution spatiale et de sensibilité. En effet, l'un des axes majeurs des observatories Herschel, ALMA, SOFIA, JWST, et des nouveaux télescopes au sol, sera d'étudier les processus qui contrôlent la formation stellaire ainsi que les effets de feedback de cette dernière sur le milieu interstellaire (MIS).

Grâce aux satellites IRAS, ISO, Spitzer et maintenant Herschel, nous avons la possibilité d'étudier, les variations des propriétés du processus de formation stellaire en fonction de l'environnement dans lequel il se produit. En effet la distribution spectrale d'énergie (DSE) infrarouge et submillimétrique (IR/Submm) contient en quelque sorte un enregistrement de l'évolution du MIS des galaxies.
Nous proposons donc une étude de grande envergure sur l'interaction des étoiles massives avec leur environnement dans le but d'identifier, de comprendre et de modéliser les processus qui relient les conditions physiques locales aux caractéristiques de l'émission IR/Submm. Nous pouvons envisager une approche complète de la modélisation du MIS des galaxies, où le mélange de nuages moléculaires, de PDRs, de régions HII et de gaz ionisé est représenté de manière adéquate.

Pour cela, nous développerons notre projet selon trois axes: une réflexion théorique, un effort de modélisation et la confrontation aux observations. Nos compétences vont de l'expertise requise quant aux mécanismes de chimie interstellaire à la maîtrise des processus de photoionisation qui ensemble définissent la composition et contrôlent les équilibres des phases du MIS. Afin de maintenir le lien entre données observables et prédictions des modèles, notre groupe rassemble aussi des experts de l'observation IR/Submm fortement impliqués dans les programmes Spitzer et Herschel.
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