Formation of molecules in the interstellar medium. In search for formation mechanisms of molecular H₂ on the interstellar dust grains: the FORMOLISM experiment

Plus de 120 molécules sont observées dans le milieu interstellaire et la question de leur mécanisme de formation se pose évidemment. C’est le cas pour la plus simple d’entre elles, la molécule d’hydrogène. Alors qu’elle joue un rôle primordial dans la description de la dynamique du milieu interstellaire, notre connaissance de ses mécanismes de formation par catalyse hétérogène sur les grains de poussière demeure encore insuffisante.

Cette réaction est étudiée ici à l’aide de l’expérience FORMOLISM, dans le cas 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 dans le but d’étudier les nombreux paramètres qui régissent l’efficacité de la réaction et son bilan énergétique. 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, d’importance certaine pour expliquer le développement d’une chimie deutérée sur les manteaux de glace. Les expériences préliminaires sur la formation révèlent des différences de comportement entre glaces amorphes poreuses et non poreuses.