Regardez la simulation de la naissance d’étoiles dans un nuage cosmique
Une simulation informatique permet de suivre 9 millions d’années d’évolution au sein d’une pouponnière stellaire – également appelée nuage moléculaire géant – dans laquelle naissent les étoiles.
Une simulation informatique de la formation d’étoiles
Les simulations les plus détaillées réalisées à ce jour sur les nuages moléculaires géants (GMC) indiquent que nous devrions peut-être revoir notre compréhension de la formation des étoiles dans ces vastes objets cosmiques.
Les GMC, parfois appelés pouponnières stellaires, contiennent principalement des molécules d’hydrogène. Ils ont une masse au moins 10 000 fois supérieure à celle de notre Soleil et un diamètre de 15 à 650 années-lumière. Au sein du nuage, les molécules d’hydrogène peuvent s’agglomérer. Lorsque ces amas atteignent une certaine densité, des étoiles peuvent se former.
Si ce processus de base de la formation des étoiles est bien compris, il reste encore de nombreuses inconnues. Maintenant, Mike Grudić, des observatoires Carnegie en Californie, et ses collègues ont fait la lumière sur ces mystères en effectuant l’une des simulations de nuages moléculaires géants les plus avancées à ce jour.
S’appuyant sur des études antérieures menées dans le cadre du projet STARFORGE, Mike Grudić et son équipe ont mis au point une simulation de nuage moléculaire géant qui intègre pour la première fois tous les principaux mécanismes de rétroaction physique, tels que les vents stellaires, les champs magnétiques et la gravité.
Elle commence par un nuage dont la masse est 20 000 fois supérieure à celle de notre Soleil
Cette simulation commence par un nuage dont la masse initiale est 20 000 fois supérieure à celle de notre Soleil et dont le diamètre est de 65 années-lumière. « Nous l’avons choisi pour qu’il soit représentatif de la formation d’étoiles dans le voisinage du Soleil aujourd’hui, donc de nos propres voisins galactiques », explique Grudić. « Il est probablement représentatif de la façon dont le Soleil lui-même s’est formé dans notre galaxie ».
Au fur et à mesure de la simulation, des étoiles plus brillantes et plus massives se forment, qui émettent à leur tour des rayonnements et des vents stellaires qui balaient le GMC. L’équipe a laissé la simulation se dérouler pendant environ 9 millions d’années. Elle se termine peu après que l’une des premières étoiles formées par le nuage ait explosé en supernova. Pendant ce temps, environ 1000 étoiles se sont formées.
« L’une des surprises que nous avons vues [est que] les étoiles peuvent avoir besoin d’un temps considérable pour se former », explique Grudić. L’équipe a constaté que pour les étoiles massives, la formation peut prendre jusqu’à 3 millions d’années et une moyenne d’environ 1 million d’années, soit un ordre de grandeur plus long que ce qui est généralement cité.
Pour analyser l’évolution stellaire plus en détail
M. Grudić espère que cette simulation pourra être utilisée pour analyser l’évolution stellaire plus en détail qu’auparavant. Par exemple, ce modèle peut être utilisé pour retracer le parcours d’une étoile dans le temps et voir d’où provient sa masse à l’origine. En modifiant les contraintes, l’équipe peut également se faire une idée plus précise des mécanismes physiques les plus importants dans la formation des étoiles.
« La formation des étoiles est compliquée », explique Grudić. « Elle implique de nombreux processus différents qui agissent ensemble, et vous devez mettre tous les différents ingrédients ensemble afin d’obtenir un résultat qui ressemble à la réalité. »
Cette recherche a été pré-publiée dans arXiv.
Source : New Scientist
Crédit photo : Pixabay