La formation des étoiles est l'un des domaines de recherche les plus importants en astrophysique. Ce processus, dans lequel les instabilités gravitationnelles provoquent l'effondrement du gaz pour former des structures plus compactes et enfin des étoiles, englobe un large éventail d'échelles physiques. Il s'agit notamment des galaxies en formation d'étoiles à grande échelle, jeunes étoiles individuelles avec des enveloppes et des disques circumstellaires à plus petite échelle, et les échelles intermédiaires qui incluent les nuages ​​moléculaires géants et les noyaux protostellaires.

Dans les dernières décennies du 20e siècle, les astronomes ont établi une relation de formation d'étoiles bien connue pour les échelles intermédiaires-grandes appelées loi de Kennicutt-Schmidt. Des versions plus récentes de cette loi établissent que le taux de formation d'étoiles (SFR), qui mesure la vitesse à laquelle les étoiles se forment dans une galaxie ou un nuage moléculaire, est proportionnelle à la quantité de masse de gaz dense présente dans cette galaxie ou ce nuage moléculaire. La relation précédente confirme que le taux de formation d'étoiles mesuré dans les galaxies est lié à la masse de gaz qui se transforme en étoiles, qui sont situés dans les nuages ​​moléculaires que ces galaxies hébergent, étant donné que c'est ici que se trouve la matière qui formera les étoiles.

D'autre part, à petite échelle de formation d'étoiles, on sait aussi qu'il existe une corrélation entre le taux d'accrétion de masse, qui mesure la vitesse à laquelle le gaz circumstellaire tombe sur une étoile en formation, et la masse des disques protoplanétaires qui entourent les jeunes étoiles. Ce n'est que récemment que cette seconde corrélation a été confirmée par observation, au moins dans les régions de formation d'étoiles où les deux paramètres ont été mesurés avec précision.

Dans un ouvrage récemment publié dans le Astronomie &Astrophysique revue et dirigée par le chercheur Ignacio Mendigutía, les auteurs ont compilé les données disponibles pour les SFR et les masses de gaz denses d'un échantillon de galaxies et d'un groupe représentatif de nuages ​​moléculaires au sein de la Voie lactée, et les données disponibles pour les taux d'accrétion et les masses de disque d'un échantillon représentatif de jeunes étoiles également dans notre galaxie.

Ce qu'ils ont trouvé est surprenant. Une corrélation unique se dégage entre les données compilées, englobant pas moins de 16 ordres de grandeur et mettant en relation des échelles physiques très différentes :individuelle, jeunes étoiles, nuages ​​moléculaires, et galactiques. Mendigutia dit, "Nous avons trouvé une corrélation entre la vitesse à laquelle le gaz se transforme en étoiles et la masse de gaz dense directement associée à la formation d'étoiles. C'est probablement l'une des relations empiriques les plus larges jamais observées, étant donné qu'il englobe une énorme gamme d'échelles :des tailles de centaines de milliers d'années-lumière dans les galaxies, à des tailles comparables à notre système solaire dans les étoiles."

Les chercheurs suggèrent une hypothèse « ascendante » pour expliquer cette découverte et proposent de futures observations pour la tester. Selon leur hypothèse, la corrélation dans les galaxies et les nuages ​​moléculaires résulterait de la relation à plus petite échelle entre les étoiles individuelles qu'elles hébergent. "Après la surprise initiale, le fait que ce que nous observons dans des étoiles individuelles soit en corrélation avec des galaxies entières est ce à quoi on pourrait s'attendre si les mesures aux deux échelles sont correctes, " conclut Mendigutía.