La course est rarement le terme qui vient à l'esprit quand on considère l'astronomie. Bien qu'une estimation approximative des exigences d'effondrement soit discutée dans les cours d'introduction à l'astrophysique (voir: Jeans Mass Criterion), cette formulation laisse de côté plusieurs éléments qui entrent en jeu dans l'univers réel. Malheureusement pour les astronomes, ces effets peuvent être subtils mais importants mais leur démêlage fait l'objet d'un récent article téléchargé sur le serveur de préimpression arXiv.
Le Jeans Mass Criterion ne prend en considération qu'un nuage de gaz isolément. Son effondrement ou non dépendra de la densité suffisante de la densité. Mais comme nous le savons, les étoiles ne se forment pas isolément; Ils se forment dans des pépinières stellaires qui forment des centaines à des milliers d'étoiles. Ces étoiles en formation se contractent sous la gravité de soi et, ce faisant, chauffent. Cela augmente la pression locale et ralentit la contraction tout en dégageant un rayonnement supplémentaire qui affecte également le nuage dans son ensemble. De même, les vents solaires (particules s'écoulant de la surface des étoiles formées) et les supernovae peuvent également perturber la formation ultérieure. Ces mécanismes de rétroaction sont la cible d'une nouvelle étude menée par un groupe d'astronomes dirigé par Laura Lopez de l'Université de Californie à Santa Cruz.
Pour étudier le fonctionnement de chaque mécanisme de rétroaction, le groupe a sélectionné la nébuleuse de la tarentule (alias 30 Doradus ou NGC 2070), l'une des plus grandes régions de formation d'étoiles facilement accessibles aux astronomes car elle réside dans le grand nuage de Magellan. Cette région a été sélectionnée en raison de sa grande taille angulaire qui a permis à l'équipe d'avoir de bonnes résolutions spatiales (jusqu'à des échelles plus petites qu'un parsec) ainsi que d'être bien au-dessus du plan de notre propre galaxie pour minimiser les interférences provenant de sources de gaz dans notre propre galaxie .
Pour mener leur étude, l'équipe de Lopez a divisé 30 Dor en 441 régions individuelles pour évaluer le fonctionnement de chaque mécanisme de rétroaction dans différentes parties de la nébuleuse. Chaque «boîte» consistait en une colonne découpant la nébuleuse qui n'était que de 8 parsecs sur le côté pour assurer une qualité suffisante des données sur l'ensemble du spectre, car les observations étaient utilisées des radiotélescopes aux rayons X et utilisaient les données de Spitzer et Hubble.
Sans surprise, l'équipe a constaté que différents mécanismes de rétroaction jouaient des rôles différents à différents endroits. Près de l'amas d'étoiles central (<50 parsecs), la pression de radiation dominait les effets sur le gaz. Plus loin, la pression du gaz lui-même a joué un rôle plus important. Un autre mécanisme de rétroaction potentiel était celui du gaz «chaud» excité par l'émission de rayons X. L'équipe a découvert que, bien qu'il y ait une quantité importante de ce matériau, la densité de la nébuleuse est insuffisante pour le piéger et lui permettre d'avoir un effet important sur la pression globale. Ils ont plutôt décrit cette portion comme «une fuite des pores».
Cette recherche est l'une des premières à explorer de manière observationnelle, à grande échelle, bon nombre des mécanismes qui ont été proposés par les théoriciens dans le passé. Bien que de telles recherches puissent sembler sans conséquence, ces mécanismes de rétroaction auront des effets importants sur la distribution des masses stellaires (connue sous le nom de fonction de masse initiale). Cette distribution détermine quelles sont les quantités relatives d'étoiles massives qui contribuent à créer des éléments lourds et à conduire l'évolution chimique des galaxies dans leur ensemble.
