L’émission infrarouge des régions interstellaires et celle des galaxies dans leur ensemble est dominée par le rayonnement thermique des grains de poussière. Cette émission infrarouge s’étudie à l’aide de modèle de poussière qui prennent en compte les détails microphysiques de ces petits solides : composition chimique (silicates, carbonés, oxydes, etc.), leur distribution de taille et leur abondance par rapport au gaz. Or, tous les modèles de poussière interstellaire à l’état de l’art sont exclusivement contraints par des observables de la Voie Lactée : émission IR, extinction UV-visible et déplétions. L’application d’un tel modèle à des observations extragalactiques est donc biaisé par les propriétés spécifiques de notre Galaxie, en particulier sa métallicité, Z (c’est à dire sa fraction d’éléments plus lourds que l’hélium). Le projet ANR REDEEMING a pour but de pallier à ce problème, en construisant un modèle de poussière empirique, dont les propriétés microscopiques seront des paramètres explicites de la métallicité, constituant en cela le premier véritable modèle de poussière extragalactique.
Observables Magellaniques
Pour cela, nous sommes en train d’étendre le modèle de Ysard et al. (2024) aux Grand et Petit
Nuages de Magellan (LMC et SMC), deux galaxies naines satellites de la Voie Lactée. Ce sont les environnements de métallicité les plus proches de nous, et donc ceux que nous pouvons étudier avec le plus de détails. Il nous faut donc collecter : (i) l’émission IR du milieu diffus de ces galaxies, en retirant les contaminations d’avant et arrière plan ; (ii) homogénéiser les courbes d’extinction, en combinant différents domaines spectraux ; (iii) re-dériver les abondances d’éléments dans les grains en ré-analysant les spectres en absorption, afin de limiter les biais.
Évolution avec la Métallicité
Notre objectif est de construire un modèle unique, que nous appliquerons aux observables de la Galaxie (Z ≃ Z⊙ ), du LMC (Z ≃ Z⊙/2) et du SMC (Z ≃ Z⊙/5). L’évolution des paramètres avec Z sera modélisée par l’équilibre entre les processus de formation et de destruction (Galliano, 2022, Chap. IV). Nous porterons une attention particulière à la propagation des incertitudes observationnelles (bruit et systématiques). Le modèle final, ajusté de manière bayésienne, sera probabiliste.
Responsables : Frédéric GALLIANO (DAp ; coordonnateur), Nathalie YSARD (IRAP)
Postdoctorants embauchés sur le projet : Stevan VAN DER GIESSEN (DAp), Barnabé DÉFORÊT (IRAP)