Une équipe internationale dirigée par des chercheurs du CNRS, L'Université Grenoble Alpes et le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) ont remis en cause les idées reçues sur la formation des étoiles. Publié dans Astronomie de la nature , les résultats pourraient remettre en question l'hypothèse répandue selon laquelle la distribution de masse d'une population de noyaux stellaires est identique à celle des étoiles qu'elles engendrent.

Dans l'espace, caché derrière les voiles poussiéreux des nébuleuses, des nuages ​​de gaz s'agglutinent et s'effondrent, formant les structures à partir desquelles naissent les étoiles :les noyaux stellaires. Ceux-ci se regroupent, accumuler de la matière et se fragmenter, donnant finalement naissance à un amas de jeunes étoiles de masses diverses, dont la distribution a été décrite par Edwin Salpeter comme une loi astrophysique en 1955.

Les astronomes avaient déjà remarqué que le rapport entre les objets massifs et les objets non massifs était le même dans les amas de noyaux stellaires que dans les amas d'étoiles nouvellement formées. Cela suggère que la distribution de masse des étoiles à la naissance, connu sous le nom de FMI1, était simplement le résultat de la distribution de masse des noyaux à partir desquels ils se sont formés, connu sous le nom de CMF2. Cependant, cette conclusion résulte de l'étude des nuages ​​moléculaires les plus proches de notre système solaire, qui ne sont pas très denses et donc peu représentatifs de la diversité de tels nuages ​​dans la Galaxie. La relation entre le CMF et le FMI est-elle universelle ? Qu'observe-t-on quand on regarde plus dense, des nuages ​​plus lointains ?

Telles sont les questions posées par les chercheurs de l'Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (CNRS/Université Grenoble Alpes) et de l'Astrophysique, Laboratoire d'instrumentation et de modélisation, (CNRS/CEA/Université Paris Diderot)3 lorsqu'ils ont commencé à observer la région active de formation d'étoiles W43-MM1, dont la structure est bien plus typique des nuages ​​moléculaires de notre Galaxie que ceux observés précédemment. Grâce à la sensibilité et à la résolution spatiale sans précédent du réseau d'antennes ALMA au Chili, les chercheurs ont pu établir une distribution de base statistiquement robuste sur une gamme de masses inégalée, des étoiles de type solaire aux étoiles 100 fois plus massives. A leur grande surprise, la distribution n'a pas obéi à la loi de 1955 de Salpeter.

Il s'est avéré que, dans le cloud W43-MM1, il y avait une surabondance de noyaux massifs, tandis que les noyaux moins massifs étaient sous-représentés. Ces constats remettent en cause non seulement les relations entre le CMF et le FMI, mais même le caractère prétendument universel du FMI. La distribution de masse des jeunes étoiles peut ne pas être la même partout dans notre Galaxie, contrairement à ce que l'on suppose actuellement. Si cela s'avère être le cas, la communauté scientifique sera contrainte de revoir ses calculs sur la formation des étoiles et, finalement, toute estimation qui dépend du nombre d'étoiles massives, comme l'enrichissement chimique du milieu interstellaire, le nombre de trous noirs et de supernovae, etc.

Les équipes poursuivront leurs travaux avec ALMA au sein d'un consortium d'une quarantaine de chercheurs. Leur objectif est d'étudier 15 régions similaires à W43-MM1 afin de comparer leurs CMF et de vérifier si les caractéristiques de ce nuage peuvent être généralisées.