Une étude, dont les résultats intitulés «The unexpectedly large proportion of high-mass star-forming cores in a Galactic mini-starburst» ont été publiés dans la revue Nature Astronomy, vient bouleverser, grâce au réseau ALMA, l'idée que l'on se faisait de la formation des étoiles: en effet , la mesure de la quantité de cœurs massifs progéniteurs d'étoiles au sein d'une région lointaine très active de la Voie lactée montre que leur proportion y est plus élevée que celle attendue.

Rappelons tout d'abord que, derrière le voile des nébuleuses, «des nuages de gaz s'agglomèrent et s'effondrent sur eux-mêmes» pour former les cœurs progéniteurs qui sont «les structures mères des étoiles». Ces cœurs «évoluent en groupes, accumulent de la matière et se fragmentent jusqu'à ce que naisse un amas de jeunes étoiles de masses diverses dont la distribution a été décrite par Edwin Salpeter sous la forme d'une loi astrophysique en 1955».

Comme «les astronomes avaient observé que la proportion entre les objets massifs et non massifs était la même dans les groupes de cœurs progéniteurs et ceux d'étoiles nouvellement formées», ils en avait déduit «que la distribution en masse des étoiles à leur naissance, appelée IMF (pour 'Initial Mass Function'), découlait simplement de la distribution en masse des cœurs qui leur donnent naissance, dite CMF (pour 'Core Mass Function' )» (*).

Cependant, cette conclusion était «le fruit de l'étude des nuages moléculaires les plus proches de notre système solaire, peu denses donc peu représentatifs de la diversité des nuages de notre galaxie». En vue de vérifier l'universalité de cette relation entre CMF et IMF, l'étude ici présentée s'est intéressée à un nuage plus dense, plus lointain, en se penchant «sur l'amas de cœurs progéniteurs W43-MM1 dont la structure est beaucoup plus typique des nuages moléculaires de notre galaxie que ceux observés auparavant».

La sensibilité et la résolution spatiale uniques du réseau d'antennes ALMA ont ainsi permis d'établir «une distribution des cœurs statistiquement robuste sur une gamme de masse inégalée, allant des étoiles de type solaire aux étoiles 100 fois plus massives» qui de façon surprenante ne suit pas la loi de 1955. Plus précisément, «dans le nuage W43-MM1 les cœurs massifs se sont révélés surabondants et les cœurs peu massifs sous-représentés». Cette étude remet donc en question «la relation entre CMF et IMF, voire même l'universalité supposée de l'IMF».

Comme «il est possible que la répartition en masse des jeunes étoiles ne soit pas la même en tout point de notre galaxie, contrairement à ce que l'on admet encore», la communauté scientifique devra dans ce cas «revoir ses calculs portant sur la formation des étoiles et à terme toutes les estimations dépendant du nombre d'étoiles massives: enrichissement chimique du milieu interstellaire, nombre de trous noirs et de supernovæ».

Lien externe complémentaire (source Wikipedia)

(*) Fonction de masse initiale (IMF)