Une image infrarouge lointain du long filament de l'activité de formation d'étoiles connu sous le nom de DR21, vu ici en émission par le télescope spatial Herschel. Une étude du champ magnétique le long du filament et autour de six noyaux de formation d'étoiles à l'intérieur révèle que les effets magnétiques sont principalement importants pendant les premiers stades de la formation d'étoiles. Crédit :ESA-Herschel
Des études sur les nuages moléculaires ont révélé que la formation d'étoiles se produit généralement dans un processus en deux étapes. D'abord, les flux supersoniques compressent les nuages en filaments denses de plusieurs années-lumière, après quoi la gravité effondre le matériau le plus dense du filament en noyaux. Dans ce scénario, des noyaux massifs (chacun plus d'environ 20 masses solaires) se forment préférentiellement aux intersections où les filaments se croisent, produisant des sites de formation d'étoiles groupées. Le processus semble raisonnable et devrait être efficace, mais le taux observé de formation d'étoiles dans le gaz dense n'est que de quelques pour cent du taux attendu si le matériau s'effondrait réellement librement. Résoudre le problème, les astronomes ont proposé que les champs magnétiques soutiennent les noyaux contre l'effondrement induit par l'auto-gravité.
Les champs magnétiques sont difficiles à mesurer et à interpréter. les astronomes du CFA Tao-Chung Ching, Qizhou Zhang, et Josep Girat a dirigé une équipe qui a utilisé le Submillimeter Array pour étudier six noyaux denses dans une région de formation d'étoiles voisine à Cygnus. Ils ont mesuré les intensités de champ à partir de la polarisation du rayonnement millimétrique; les grains de poussière allongés sont connus pour être alignés par des champs magnétiques et pour diffuser la lumière avec une direction de polarisation préférée. Les scientifiques ont ensuite corrélé la direction du champ dans ces noyaux avec la direction du champ le long du filament à partir duquel les noyaux se sont développés.
Les astronomes constatent que le champ magnétique le long du filament est bien ordonné et parallèle à la structure, mais aux noyaux eux-mêmes la direction du champ est beaucoup plus complexe, parfois parallèles et parfois perpendiculaires. Ils concluent que lors de la formation des noyaux, les champs magnétiques, au moins à petite échelle, deviennent sans importance par rapport aux turbulences et aux chutes. Bien que le champ puisse jouer un rôle important lorsque le filament s'effondre initialement, une fois que les noyaux denses se développent, la cinématique locale de la chute et les effets gravitationnels deviennent plus importants.
