Une équipe de recherche internationale dirigée par le Dr Zhang Suinan de l'Observatoire astronomique de Shanghai de l'Académie chinoise des sciences a découvert les mécanismes uniques régissant la formation d'étoiles dans la zone moléculaire centrale (CMZ) de la Voie lactée.
En utilisant des observations du grand tableau de Millimètre / submillimimètre (Alma), les résultats de l'équipe, publiés le 13 mars Les lettres de journal astrrophysiquemontrent que les conditions turbulentes dans le centre galactique suppriment la formation d'étoiles massives à travers un processus de formation d'étoiles hiérarchique fragmenté.
La CMZ, qui contient des dizaines de millions de masses solaires de gaz au cœur de la galaxie, produit beaucoup moins d'étoiles que prévu. Alors que les études antérieures ont lié cette anomalie à l'environnement chaotique du centre galactique – y compris des turbulences intenses, des champs magnétiques forts, des commentaires énergétiques de l'absence de trou noir supermassive A * et des explosions de supernova fréquentes – le manque d'observations à haute résolution a rendu difficile d'explorer pleinement la sous-production des étoiles dans cette région.
En tirant parti de la résolution et de la sensibilité sans précédent d'Alma, les chercheurs ont identifié plusieurs «grappes d'embryons stellaires» au sein de la CMZ. Ces clusters, en moyenne quelques centaines d'unités astronomiques (UA), ont des étoiles naissantes portables. Les grappes peuvent éventuellement évoluer vers des systèmes étoiles massifs sur des millions d'années.
Malgré l'efficacité globale de la formation d'étoiles dans la CMZ similaire à celle d'autres régions de formation d'étoiles actives comme le Sagittaire B2, ces jeunes grappes de la CMZ présentent une rareté notable de jeunes étoiles massives. Contrairement aux distributions lisses et centralisées de jeunes grappes observées sur le disque de la galaxie, les jeunes grappes de CMZ présentent une structure fragmentée et hiérarchique.
Les chercheurs ont proposé que les turbulences extrêmes dans le centre galactique déchiquetent le gaz dans des parcelles plus petites, forçant les étoiles à se former dans des groupes fragmentés et imbriqués. Ce processus hiérarchique limite l'accrétion du gaz, étouffant la croissance des étoiles massives. « Nos résultats suggèrent que ces jeunes grappes CMZ ne sont pas simplement inefficaces pour former des étoiles dans l'ensemble – elles produisent préférentiellement des étoiles de masse à des étoiles massives », a déclaré le Dr Zhang. « La CMZ a une personnalité distincte. »
Des études antérieures de l'équipe avaient déjà détecté des centaines de noyaux denses dans la CMZ, qui sont liés aux sorties de gaz associées à l'accrétion des étoiles nouvellement formées. « Ces sorties ont fait allusion à des embryons stellaires cachés, nous inspirant à demander des observations à plus haute résolution pour résoudre les étoiles de formation individuelles », a déclaré le Dr Lu Xing, co-auteur et chercheur principal du projet ALMA.
Cette découverte met non seulement la lumière sur la façon dont les environnements extrêmes régulent la formation d'étoiles dans le centre galactique, mais fournit également des informations précieuses sur les régions nucléaires d'autres galaxies et la formation d'étoiles dans l'univers précoce.
« Nous faisons maintenant avancer les analyses dynamiques de ces jeunes grappes pour démêler les mystères de la formation des étoiles de la CMZ », a déclaré le Dr Zhang. « Comprendre la CMZ est crucial pour résoudre des énigmes astrophysiques plus importantes. »
