Les molécules comme outils pour l'astrophysique et la cosmologie dans les bandes IRL/mm : des études au laboratoire aux observations

Ce manuscrit reflete dans sa structure le travail effectue dans deux domaines legerement differents, mais avec l'idee de principe de montrer comment le meme outil peut etre utilise pour deriver l'information dans ces deux domaines. L'"outil" qui sera decrit en detail dans les chapitres suivants est la spectroscopie moleculaire de rotation. Nous montrerons comment l'analyse des spectres de rotation des molecules peut etre utile pour contraindre les proprietes physiques et chimiques du milieu interstellaire dans l'univers local ; puis comment la meme sorte d'information, mais des molecules dehors de notre galaxie, peut aider a definir les modeles cosmologiques employes pour decrire l'univers a grande echelle. La premiere partie sera consacre pour presenter la motivation principale de la presente section du travail, mene principalement au Centre d'Etude Spatiale des Rayonnements (CNRS - Universite de Toulouse), lie a l'astrophysique du milieu interstellaire et par consequent du project de radioastronomie de futur proche, basee sur terre et sur satellite. Dans les chapitres suivants donc ils seront rapportes les resultats principaux des mesures et des analyses suivantes effectues sur des especes moleculaires d'interet pour la physique du moyen interstellaire. Pour cette raison ils seront presentes les moyens de laboratoire utilises pour les mesures et les logiciels pour l'analyse et pour la creation de nouveaux catalogues de spectres moleculaires pour la radio astronomie. On est choisi de rapporter les resultats de ces mesures selon la "complexite" spectroscopique de l'etude en commencant avec une molecule lineaire (HCO+), puis une toupie symetrique (le methane monodeutere), une toupie asymetrique (l'acide formique et les isotopologues) et enfin une toupie asymetrique avec deux rotateurs internes (le propane). La deuxieme partie de mon travail effectue dans le groupe de Cosmologie Experimentale du Departement de Physique de l'Universite "La Sapienza" a Rome, est exposee dans le dernier chapitre. La cosmologie de precision a commence tout recemment, quand l'amelioration en technologie a permis des observations sensibles du rayonnement de fond cosmique de micro-onde (CMBR). La cosmologie est devenue un sujet empiriquement riche avec un modele standard bien motive, mais elle a besoin de travail pour etre etabli comme generalement precise. De cette perspective, les essais cosmologiques primaires du modele de Big Bang de norme sont necessaires. Apres une presentation generale du modele standard de cosmologie seront indiques les modalites second lequel des mesures de spectres rotationelles des molecules extragalactiques peuvent contenir des informations sur des eventuelles distorsions a tel modele. Enfin un instrument que sera capable d'effectuer ces mesures sera presente. Cette derniere section se consacre a une description du radiometre developpe et teste par le groupe de radioastronomie a l'Universite Milan-Bicocca, qui sera couple au un telescope MITO (observatoire millimetric et infrarouge de Testagrigia) situe dans les Alpes Italiens et gere par le groupe de Rome.