Astrophysique et astrochimie

Durée

15h Th, 5h Pr

Nombre de crédits

Enseignant

Michaël De Becker

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue française

Organisation et évaluation

Enseignement au deuxième quadrimestre

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Ce cours est conçu essentiellement en trois parties:
1. La première partie introduit plusieurs concepts fréquemment utilisés en astrophysique, et présente de nombreux environnements astronomiques selon une approche plutôt descriptive. Cette partie pourrait être considérée comme une introduction à l'astrophysique, en vue de comprendre quelques notions de bases. La question de l'origine des éléments chimiques y est également abordée. Cette partie comporte également une description succinte du système solaire.
2. La seconde partie vise à donner un aperçu des études astrochimiques modernes, en insistant sur l'impact de l'environnement astronomique sur les processus responsables de la formation et/ou de la destruction des molécules. Les processus en phase gazeuse et en surface des grains de poussières sont décrits et discutés dans leur contexte astrophysique adéquat. La question des molécules plus complexes, y compris des molécules prébiotiques éventuelles, y est abordée.
3. La troisième partie combine les notions d'astrophysique et d'astrochimie introduites dans les parties précédentes. La fin du cours consiste en la discussion de l'évolution d'un nuage moléculaire jusqu'au stade de système planétaire, en insistant sur l'évolution des conditions physico-chimiques de l'environnement.

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

Ce cours vise à apporter aux étudiants du Master en Sciences Chimiques et du Master en Sciences Géologiques une vision générale et introductive de certains aspects de l'astrophysique, et des processus et phénomènes situés à l'interface entre l'astrophysique et la chimie, afin de favoriser les démarches pluridisciplinaires. Cette introduction est dès lors sensée procurer aux étudiants l'autonomie nécessaire pour approfondir ultérieurement leurs connaissances dans ce domaine, que ce soit à des fins de recherche ou de culture personnelle.
Ce cours constitue aussi une occasion de réaliser que:
1. La Terre est un astre, et il est pertinent de la situer dans son contexte astrophysique adéquat. Notre environnement terrestre est en effet intimement lié à ses antécédents et à son contexte actuel du point de vue astronomique.
2. Le domaine d'application de la chimie ne se limite pas aux laboratoires, aux cellules vivantes et à l'écosystème terrestre, mais s'étend bien au-delà des limites de notre planète.
3. L'étude de questions scientifiques ambitueuses requiert souvent des approches pluridisciplinaires.

Savoirs et compétences prérequis

Pas de prérequis particulier.

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

La partie théorique est organisée en séances de cours illustrées par des notes de cours détaillées, et par des présentations visuelles commentées par le titulaire du cours.
La partie pratique du cours consiste en des exercices, individuels ou en groupe, réalisés en présence du titulaire du cours. Ces exercices requièrent une participation active des étudiants, et sont en partie basés sur des articles scientifiques directement liés au thème du cours.
Des compléments sont également mis à disposition des étudiants sur la plateforme e-Campus.

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

Le cours est organisé en séances théoriques (15 heures au total), complétées par quelques séances d'exercices (5 heures au total) illustrant certains aspects du contenu du cours.
La présence des étudiants est requise tant pour les séances théoriques que pratiques.

Adaptations organisationnelles liées au contexte sanitaire

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Des notes de cours rédigées en anglais reprenant le contenu principal du cours et les supports de présentation sont fournis aux étudiants. Les notes de cours renvoient à une bibliographie détaillée et adaptée aux objectifs du cours.
Ces documents sont disponibles sur la plate-forme e-Campus.

Modalités d'évaluation et critères

Vous trouverez ci-dessous les modalités d'évaluation envisagées pour les examens en présentiel et à distance ainsi que celle souhaitée en cas de session hybride. En fonction de l'évolution sanitaire, la modalité choisie vous sera communiquée au plus tard un mois avant le début de la session d'examen.

Toutes sessions confondues :

- En présentiel

évaluation orale

- En distanciel

travail à rendre

- Si évaluation en "hybride"

préférence en présentiel


Explications complémentaires:

Si le mode présentiel est autorisé:
 
Un examen oral est organisé en fin d'année.
La première partie de cet examen est directement liée à l'exploration pratique de la bibliographie (article scientifique à discuter en lien avec le contenu du cours), et la seconde partie concerne plus spécifiquement la matière vue lors des séances théoriques.
 
Si le mode présentiel n 'est pas autorisé:
 
1. Les étudiants recevront par e-mail deux questions ouvertes à propos de sujets décrits dans le cours. Les étudiants devront préparer une réponse détaillée à domicile pour une des deux questions (au choix).

2. Les étudiants enverront également par e-mail à l'enseignant un rapport sur un article choisi parmi les exemples disponibles sur la plateforme e-Campus. Les étudiants devront mettre en évidence les liens entre le contenu du cours et l'article choisi. Les étudiants sont encouragés, autant que possible, à établir des liens avec d'autres cours de leurs programmes de master respectifs, pour developper une dimension pluridisciplinaire dans leur document. Toutefois, le rapport devra être aussi focalisé que possible sur le contenu de l'article choisi. La référence à d'autres articles et bien sûr autorisée. Le rapport doit compter entre 1500 et 2000 mots.

3. Tant la réponse à la question ouverte que le rapport sur l'article seront transmis par e-mail pour une date spécifiée par l'enseignant.
 
4. Dans les jours qui suivent, quelques questions brèves seront transmises par e-mail aux étudiants, avec l'objectif de fournir quelques compléments aux documents écrits préparés à domicile. Les réponses seront communiquées par les étudiants par e-mail au plus tard quelques jours après réception des questions (date à définir par l'enseignant).
5. L'évaluation sera basée sur la qualité et la pertinence du contenu des documents écrits, avec quelques ajustements définis par la qualité des réponses aux questions additionnelles.

Stage(s)

Remarques organisationnelles

L'essentiel du cours consiste en un exposé théorique de divers aspects de l'astrophysique de l'astrochimie, agrémenté de nombreux exemples trouvés dans la littérature spécialisée. Néanmoins, quelques applications pratiques sont également présentées tout au long du cours afin d'illustrer de nombreux principes. Les activités pratiques peuvent prendre la forme de simples discussion informelles autour d'un thème en lien avec le cours.
Des informations complémentaires utiles au cours sont également disponibles sur la plate-forme e-Campus.

Contacts

Michaël De Becker
Tél: 04/3669717
E-mail: Michael.DeBecker@uliege.be
Bureau: Institut d'Astrophysique et Géophysique, Bât. B5c, 1er étage, bureau 1/8