Les astronomes ont récemment découvert que des nuages géants d’hydrogène moléculaire, le berceau des étoiles, peuvent vivre des dizaines de millions d’années malgré le fait que les molécules individuelles sont constamment détruites et réassemblées. Cette nouvelle recherche aide à placer un élément de compréhension crucial dans notre image globale de la naissance des étoiles.
Pour fabriquer des étoiles, il faut d’abord des nuages géants d’hydrogène moléculaire. Ce sont les réservoirs qui peuvent subir un effondrement catastrophique. Lorsque cela se produit, des dizaines voire des centaines d’étoiles peuvent apparaître en même temps. Sans ces réservoirs de gaz, vous ne pouvez pas créer d’étoiles, et les astronomes s’intéressent donc particulièrement au comportement de ces nuages. L’évolution de ces nuages dans un environnement galactique peut nous renseigner sur l’histoire de la formation d’étoiles de la galaxie.
Des observations récentes ont montré que lorsque de nouvelles étoiles apparaissent dans un nuage moléculaire géant, elles font rapidement exploser des bulles autour d’elles. Avec la densité réduite des molécules entourant ces étoiles, les molécules restantes subissent un bombardement de rayonnement ionisant, brisant l’hydrogène moléculaire dans un état ionisé.
Mais d’autres observations ont montré que ces nuages géants durent des temps incroyablement longs. Alors, comment cela se peut-il si les étoiles nouvellement nées déchirent constamment leurs nuages parents?
Une équipe de chercheurs s’est tournée vers des simulations informatiques sophistiquées pour répondre à la question. Ils ont simulé une partie d’une galaxie et examiné le comportement des nuages moléculaires lorsque des étoiles se sont formées en leur sein. Ils ont constaté que leurs simulations concordaient avec les observations : que les étoiles naissantes peuvent facilement déchirer un nuage moléculaire. Mais ils ont également trouvé un facteur d’équilibrage. Des nuages moléculaires géants aspirent constamment tout hydrogène environnant qui se promène dans la galaxie. Cette action d’accumulation reconstitue le stock d’hydrogène du nuage.
Les chercheurs ont découvert que les nuages moléculaires individuels peuvent vivre jusqu’à près de 100 millions d’années. Mais toute molécule d’hydrogène individuelle ne durera que jusqu’à quatre millions d’années dans ce nuage avant de se dissocier. Mais pour chaque molécule qui s’évapore, une nouvelle entre dans le nuage, maintenant tout en équilibre. Tant qu’un nuage peut continuer à accumuler de la matière, il continuera à vivre.
Ces résultats expliquent comment les nuages moléculaires géants peuvent vivre aussi longtemps malgré la disparition de leurs molécules individuelles. Et puisque ces nuages moléculaires géants sont les lieux de naissance des étoiles, cette recherche aide à brosser le tableau de la façon dont les galaxies peuvent continuer à fabriquer des étoiles pendant des milliards d’années.
