Description du sujet de thèse

Sonder la composition de la glace interstellaire à la périphérie des nuages denses : combiner les observations du JWST et la modélisation chimique.

Les étoiles et les planètes, y compris notre système solaire, se forment à partir de la matière interstellaire, un mélange de gaz et de minuscules grains de poussière. Ces grains jouent un rôle clé dans la formation de molécules complexes, dont certaines sont dites prébiotiques. Pour comprendre les processus physiques et chimiques à l’origine de ces molécules, il est essentiel d’observer la composition de ces grains avec des télescopes et de simuler leur évolution grâce à des modèles numériques. Ce projet de recherche combine ces deux approches - de l’astrophysique et de la chimie - en s’appuyant sur des outils de pointe, notamment les observations infrarouges du télescope spatial James Webb (JWST), qui révolutionnent notre compréhension du milieu interstellaire. Identifier la composition des grains interstellaires dès la formation des premières molécules est une étape essentielle pour retracer l’histoire du système solaire et les conditions ayant permis l’émergence de la vie sur Terre.

Le laboratoire PIIM de Marseille collabore avec le laboratoire LAB de Bordeaux dans le cadre du programme international d'observation Cheerio sur le télescope spatial James Webb. Ce projet vise à 1) analyser les observations NIRCam existantes des glaces dans le nuage interstellaire Chamaeleon I et 2) comprendre la chimie en phase gazeuse et solide conduisant à la formation des glaces dans les nuages sombres du milieu interstellaire. La personne recrutée travaillera principalement sur l'extraction observationnelle et l'analyse des données photométriques et spectroscopiques du programme Cheerio, ainsi que sur l'interprétation des résultats des modèles chimiques simulant la formation de glace dans la même région du nuage.
Le travail qui devra être effectué pendant la thèse inclut :
- l'extraction de données et l'analyse des jeux de données d'observation du JWST, y compris la photométrie et la spectroscopie infrarouge ; comparaison des observations avec des spectres de glace expérimentaux et les résultats de modèles.
- l'évolution de l’analyse des simulations en fonction des entrées venant des données observationnelles et des résultats précédents
- la détermination de la composition chimique des glaces dans les bords du nuage Chamaeleon I et l’interprétation de la chimie qui a conduit à ces compositions.
- le partage les résultats avec l'équipe internationale de Cheerio et la direction de la rédaction des publications.


Une formation en astrophysique, physique et/ou chimie physique est requise ; une bonne connaissance de la programmation dans un langage tel que Python pour l'analyse des données est nécessaire. Une expérience préalable en spectroscopie (IR) ou en modélisation chimique est un avantage et des connaissances en astrochimie sont appréciées.
De solides compétences en communication écrite et orale en anglais sont attendues. La capacité à travailler en équipe et de manière autonome est également requise.
Au moment du recrutement, un master en astrophysique, physique, chimie physique ou dans un domaine étroitement lié sera exigé.

Contexte de travail

Le/a doctorant.e travaillera au sein des équipes de recherche H2M (Hydrogène, Molécules, Matériaux) du laboratoire PIIM et FEMIS (Formation d'Etoiles et Milieu InterStellaire) du LAB, réputés pour leur expertise en astrochimie, combinant des observations (PIIM et LAB) avec des expériences d'astrophysique en laboratoire (PIIM) et des modèles chimiques du gaz et des grains (LAB). Le doctorant aura accès à tous les outils numériques des deux équipes, y compris les logiciels d'analyse et les modèles chimiques, ainsi qu'aux observations propriétaires du télescope spatial James Webb (Programme PID 4358). La personne sélectionnée rejoindra l'équipe du projet Cheerio dans le laboratoire PIIM, mais se déplacera régulièrement pour travailler avec les autres membres de l'équipe au LAB de Bordeaux et avec des collègues internationaux. Un financement est déjà acquis pour les déplacements entre instituts et les conférences.

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Contraintes et risques

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