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Activités et équipes du Laboratoire d’Astrophysique de Grenoble (version française)
mardi 10 février 2004, par Agnès Blanc-Senet


http://www-laog.obs.ujf-grenoble.fr

Objectifs scientifiques du laboratoire

Les recherches menées au LAOG sont dédiées à la compréhension de notre univers allant des étoiles proches aux galaxies lointaines et contribuent aux réflexions sur la place de l’homme dans son environnement. Les processus physiques menant à la formation des étoiles, des planètes et à leur évolution sont au coeur de nos travaux.

Nos activités sont réparties entre la réalisation d’instruments dédiés à l’observation des astres, leur utilisation et l’analyse des données qu’ils produisent ainsi qu’aux développements de théories physiques permettant d’expliquer ces observations. Elles ont un retour économique vers la société avec le développement de technologies de pointe dédiées à l’acquisition et au traitement des données. Enfin elles permettent de tester les théories de la physique, les astres étant des laboratoires souvent non reproductibles sur Terre.

Le LAOG attache une grande importance à sa mission de formation et de diffusion de ces connaissances et développe de nombreuses activités destinées au public.

Objets

Les nuages de gaz froid, formant le milieu interstellaire, sont étudiés d’un point de vue physique et chimique. Les condensations qui se produisent en leur sein sont à l’origine de la formation des étoiles et naines brunes, lesquelles sont un sujet d’étude pour la compréhension des mécanismes de formation et d’évolution stellaire. Les étoiles jeunes sont accompagnées de disques de matière au sein desquels les planètes naissent, ces astres évolueront ensuite en systèmes planétaires extra-solaires que nous nous attachons à détecter. Nos recherches portent aussi sur les phénomènes violents qui prennent place dans les disques entourant les étoiles jeunes, ils sont liés à l’interaction entre la matière et le champ magnétique. Des évenements de même type se produisent dans les galaxies actives où de la matière tourne autour d’un trou noir central. Ces objets produisent des particules et des rayonnements de haute énergie. Enfin, des études sont menées en cosmologie observationnelle et en Histoire de l’Astronomie.

Méthodes

La théorie et la simulation numérique sont indispensables pour interpréter les données que nous obtenons en termes de mécanismes physiques. Ces simulations peuvent être de grande ampleur et nécessiter l’utilisation des meilleurs ordinateurs. Les observations fournissent l’essentiel de nos données expérimentales, elles sont acquises grâce à des téléscopes, au sol ou depuis l’espace, dans laquelle la France est partie prenante. Le LAOG est très impliqué dans le développement et la construction d’instruments d’observation de pointe pour ces télescopes, notamment dans les domaines de la haute résolution angulaire et de l’imagerie grand champ. En amont de ces grands instruments aboutis, le LAOG a une très forte activité en Recherche et Développement technologique. Certaines des données que nous manipulons sont si complexes qu’elles nécessitent d’unir les efforts et les compétences des spécialistes francais pour optimiser leurs exploitations. C’est le rôle du centre Mariotti, dont la coordination est localisée au LAOG, pour l’interférométrie optique.


Les équipes

Formation stellaire, naines brunes et systèmes planétaires

La compréhension des mécanismes engendrant les étoiles et les planètes est l’objectif principal de ces recherches. Nos outils, les observations et les simulations numériques nous permettent de déterminer la proportion des systèmes multiples ainsi que la répartition en masse des étoiles et de naines brunes. Les fréquents disques de gaz et de poussières entourant les étoiles jeunes sont autant de pépinières de planètes : nous en étudions la morphologie et l’évolution. La recherche et l’étude des mécanismes physiques à l’oeuvre dans les naines brunes et les planètes extra-solaires complètent nos activités.

Astrophysique moléculaire

De nombreuses molécules sont observées dans le milieu interstellaire dense qui donne naissance aux étoiles. Parmi elles, des molécules pré-biotiques. Comment se forment-elles ? Jusqu’à quel degré de complexité ? Peuvent-elles survivre à la formation d’une étoile ? Sont-elles capturées par les grains de poussières qui sont à la base de la formation des planètes ? Pour répondre, nous étudions la physique de base des molécules à partir d’observations spatiales et de modélisation de leurs interactions avec leur milieu - notamment avec la lumière. Nous utilisons des super-calculateurs et les meilleurs observatoires au sol et dans l’espace, et nous participons à la préparation des futurs instruments spectroscopiques et des grilles de calcul.

Phénomènes de hautes énergies

Les environnements d’objets compacts tels que les trous noirs ou les étoiles à neutrons sont caractérisés par des plasmas relativistes et par des sources de rayons gamma et de paricules de très haute énergie dont nous recherchons l’origine. Nous étudions également les jets de matière émis par les disques d’accrétion présents autour de ces objets compacts, des noyaux actifs de galaxies, des microquasars et des étoiles jeunes. Pour cela, des études théoriques et des simulations numériques sont menées dans le domaine de la magnétohydrodynamique qui offre le cadre approprié pour l’étude de ces structures complexes.

Instrumentation, recherche technologique

Les grandes avancées technologiques actuelles, permettent de progresser dans notre compréhension des phénomènes astrophysiques. Ces avancées concernent à la fois le pouvoir collecteur des instruments, la couverture spectrale (des ondes radios jusqu’aux rayons gamma), mais aussi le pouvoir de résolution angulaire. Une amélioration sur ce dernier point est obtenue grâce à l’optique adaptative qui maîtrise les effets de la turbulence atmosphérique, et grâce à l’interférométrie qui combine la lumière provenant de plusieurs télescopes. Le LAOG s’est fortement impliqué dans la réalisation d’instruments de pointe dédié spécifiquement à la haute résolution angulaire pour les très grands équipements européens ( IRAM, VLT ). Il se développe également au LAOG une expertise de traitement du signal interférométrique, par le biais du centre Mariotti (JMMC).

L’ensemble de ces réalisations est fait grâce à un travail en amont de Recherche et Développement en collaboration avec des partenaires industriels de la recherche, notamment à Grenoble. Ces collaborations ont permis des développements originaux dans le domaine de l’optique intégrée, des micro-miroirs déformables et de nouveaux types de détecteurs à faible bruit.

Nos réalisations instrumentales permettent de soutenir les autres activités astrophysiques du laboratoire.


Contact

Laboratoire d'Astrophysique de l'Observatoire de Grenoble
BP 53, F-38041 Grenoble cedex, France       

Tel. +33 4 76 51 47 88
Fax. +33 4 76 44 88 21
Web site: http://www-laog.obs.ujf-grenoble.fr





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