Par rapport à d'autres galaxies de notre Univers, la Voie Lactée est un personnage assez subtil. En réalité, il y a des galaxies mille fois plus lumineuses que la Voie Lactée, en raison de la présence de gaz chaud dans la zone moléculaire centrale (CMZ) de la galaxie. Ce gaz est chauffé par des explosions massives de formation d'étoiles qui entourent le trou noir supermassif (SMBH) au noyau de la galaxie.

Le noyau de la Voie lactée possède également un SMBH (Sagittaire A*) et tout le gaz dont il a besoin pour former de nouvelles étoiles. Mais pour une raison quelconque, la formation d'étoiles dans la CMZ de notre galaxie est inférieure à la moyenne. Pour résoudre ce mystère persistant, une équipe internationale d'astronomes a mené une étude vaste et complète de la CMZ pour chercher des réponses sur les raisons de cette situation.

L'étude, intitulé « Formation d'étoiles dans un environnement à haute pression :une vue SMA de la crête de poussière du Centre galactique » est récemment apparu dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. L'étude a été dirigée par Daniel Walker de l'Observatoire conjoint ALMA et de l'Observatoire astronomique national du Japon, et inclus des membres de plusieurs observatoires, universités et instituts de recherche.

Pour le plaisir de leur étude, l'équipe s'est appuyée sur l'interféromètre radio Submillimeter Array (SMA), qui est situé au sommet de Maunakea à Hawaï. Ce qu'ils ont trouvé était un échantillon de treize carottes de masse élevée dans la « crête de poussière » de la CMZ qui pourraient être de jeunes étoiles dans la phase initiale de développement. Ces noyaux variaient en masse de 50 à 2150 masses solaires et avaient des rayons de 0,1 à 0,25 parsecs (0,326 à 0,815 années-lumière).

Ils ont également noté la présence de deux objets qui semblaient être des jeunes inconnus auparavant, protoétoiles de grande masse. Comme ils le déclarent dans leur étude, tout cela indiquait que les étoiles de la CMZ avaient à peu près le même taux de formation que celles du disque galactique, malgré leurs grandes différences de pression :

"Tous semblent être jeunes (pré-UCHII), ce qui signifie qu'ils sont des candidats de choix pour représenter les conditions initiales des étoiles de masse élevée et des sous-amas. Nous comparons tous les noyaux détectés avec des noyaux et des nuages ​​de masse élevée dans le disque galactique et constatons qu'ils sont globalement similaires en termes de masses et de tailles, malgré le fait d'être soumis à des pressions externes de plusieurs ordres de grandeur plus importantes."

Pour déterminer que la pression externe dans la CMZ était plus élevée, l'équipe a observé les raies spectrales des molécules formaldéhyde et cyanure de méthyle pour mesurer la température du gaz et sa cinétique. Ceux-ci indiquaient que l'environnement gazeux était très turbulent, ce qui les a conduits à la conclusion que l'environnement turbulent de la CMZ est responsable de l'inhibition de la formation d'étoiles là-bas.

Comme ils le déclarent dans leur étude, ces résultats étaient cohérents avec leur hypothèse précédente :

"Le fait que> 80% de ces carottes ne montrent aucun signe d'activité de formation d'étoiles dans un environnement à si haute pression nous amène à conclure qu'il s'agit d'une preuve supplémentaire d'un seuil de densité critique accru pour la formation d'étoiles dans la CMZ en raison de la turbulence."

Donc au final, le taux de formation d'étoiles dans une CMZ ne dépend pas seulement du fait qu'il y a beaucoup de gaz et de poussière, mais sur la nature de l'environnement gazeux lui-même. Ces résultats pourraient éclairer de futures études non seulement sur la Voie lactée, mais aussi d'autres galaxies - en particulier en ce qui concerne la relation qui existe entre les trous noirs supermassifs (SMBH), formation d'étoiles, et l'évolution des galaxies.

Depuis des décennies, les astronomes ont étudié les régions centrales des galaxies dans l'espoir de déterminer comment fonctionne cette relation. Et ces dernières années, les astronomes ont obtenu des résultats contradictoires, dont certains indiquent que la formation d'étoiles est arrêtée par la présence de SMBH tandis que d'autres ne montrent aucune corrélation.

En outre, d'autres examens des SMBH et des noyaux galactiques actifs (AGN) ont montré qu'il n'y avait peut-être aucune corrélation entre la masse d'une galaxie et la masse de son trou noir central – une autre théorie à laquelle les astronomes avaient déjà souscrit.

En tant que tel, comprendre comment et pourquoi la formation des étoiles semble être différente dans des galaxies comme la Voie lactée pourrait nous aider à percer ces autres mystères. À partir de ce, une meilleure compréhension de l'évolution des étoiles et des galaxies au cours de l'histoire cosmique ne manquera pas d'émerger.