Cela ne s'est pas produit du jour au lendemain. Comprenant 1 500 cartes de nuages moléculaires, cette nouvelle recherche a trouvé ces blocs de construction de futurs soleils enfermés dans une sorte de brouillard d'hydrogène moléculaire. Ce mélange éthéré semble être beaucoup plus dense que prévu et se retrouve dans tout le disque galactique. De plus, il semblerait que la pression créée par le brouillard moléculaire soit un facteur critique pour déterminer si des étoiles peuvent se former ou non dans les nuages.
Des étoiles se forment dans les nuages moléculaires logés dans toutes les galaxies. Ces formations sont de vastes zones de molécules d'hydrogène avec des masses qui totalisent de mille à plusieurs millions de fois celle du Soleil. Lorsqu'une zone du nuage se replie sous le poids de sa propre gravité, il s'effondre. L'élévation de la pression et de la température et la fusion nucléaire commencent. Une star est née.
Cette nouvelle recherche passionnante change la façon dont les astronomes pensent les régions de naissance des étoiles. La responsable de l'étude, Eva Schinnerer (Max Planck Institute for Astronomy), explique: «Au cours des quatre dernières années, nous avons créé la carte la plus complète à ce jour de nuages moléculaires géants dans une autre galaxie spirale similaire à notre propre voie lactée, reconstruisant les quantités de molécules d'hydrogène et les corrélant avec la présence d'étoiles nouvelles ou plus anciennes. L'image qui émerge est très différente de ce que les astronomes pensaient que ces nuages devraient être. » L'enquête, connue sous le nom de PAWS, ciblait la galaxie Whirlpool, également connue sous le nom de M51, à une distance d'environ 23 millions d'années-lumière dans la constellation des Canes Venatici - les chiens de chasse.
Annie Hughes, chercheuse postdoctorale au MPIA impliquée dans l'étude, déclare: «Nous avions l'habitude de penser aux nuages moléculaires géants comme des objets solitaires, dérivant dans le milieu interstellaire environnant de gaz raréfié dans une splendeur isolée; le principal dépôt de l'approvisionnement d'une galaxie en molécules d'hydrogène. Mais notre étude montre que 50% de l'hydrogène est en dehors des nuages, dans un brouillard d'hydrogène diffus en forme de disque qui imprègne la galaxie! »
Non seulement le gaz enveloppant joue un rôle essentiel dans la formation des étoiles, mais la structure des galaxies le fait également. Une caractéristique galactique en particulier est la structure des bras en spirale. Ils balayent lentement la zone centrale comme des aiguilles sur une horloge et sont plus peuplés d'étoiles que le reste du disque galactique. Sharon Meidt, un autre chercheur post-doctoral MPIA impliqué dans l'étude, déclare: «Ces nuages ne sont certainement pas isolés. Au contraire, les interactions entre les nuages, le brouillard et la structure galactique globale semblent détenir la clé pour savoir si un nuage formera ou non de nouvelles étoiles. Lorsque le brouillard moléculaire se déplace par rapport aux bras en spirale de la galaxie, la pression qu'il exerce sur les nuages à l'intérieur est réduite, conformément à une loi physique connue sous le nom de principe de Bernoulli. Il est peu probable que les nuages ressentant cette pression réduite forment de nouvelles étoiles. Selon le communiqué de presse, la loi de Bernoulli serait également responsable d'une partie de l'effet de rideau de douche bien connu: des rideaux de douche soufflant vers l'intérieur lorsque l'on prend une douche chaude, un autre affichage de la pression réduite.
Jérôme Pety de l'Institut de Radioastronomie Millimétrique (IRAM), qui exploite les télescopes utilisés pour les nouvelles observations, déclare: «Il est bon de voir nos télescopes à la hauteur de leur plein potentiel. Une étude qui nécessitait un temps d'observation aussi long et nécessitait à la fois un interféromètre pour discerner les détails vitaux et notre antenne de 30 m pour placer ces détails dans un contexte plus large, n'aurait été possible dans aucun autre observatoire. »
Schinnerer conclut: «Jusqu'à présent, la galaxie Whirlpool est un exemple que nous avons étudié en profondeur. Ensuite, nous devons vérifier que ce que nous avons trouvé s'applique également aux autres galaxies. Pour nos prochaines étapes, nous espérons profiter à la fois de l'extension NOEMA du télescope composé sur le Plateau de Bure et du nouveau télescope composé ALMA au Chili, qui permettra des études approfondies de galaxies spirales plus éloignées. »
Source de l'histoire originale: Communiqué de presse de l'Institut Max Planck pour l'astronomie.
