Molécules Clés dans la Formation des Étoiles : N2H+ et HCN

Dans notre univers, y'a plein de types de molécules qui sont super importantes pour la Formation des étoiles et d'autres objets astronomiques. Les hydrures de azote, surtout NH et N2H+, sont des acteurs clés. Les astronomes utilisent souvent ces molécules pour étudier les parties froides et denses du milieu interstellaire, c'est-à-dire la matière qui existe dans l'espace entre les étoiles. Dans les galaxies externes, à cause des limites pour détecter certains types de signaux, HCN (Cyanure d'hydrogène) est devenu un outil populaire pour observer les Gaz denses.

Cet article présente les premières mesures détaillées de la molécule N2H+ (1-0) dans une galaxie spirale externe connue sous le nom de NGC 6946. On a trouvé un lien fort entre les signaux de HCN et N2H+, ce qui indique que ces deux types de molécules fournissent des infos cohérentes sur l'état du gaz dans cette galaxie.

#Observation de Différentes Régions Galactiques

Les observations ont été réalisées dans plusieurs parties de NGC 6946, capturant des environnements variés à l'intérieur de la galaxie. Ces régions incluaient des zones où la formation d'étoiles a lieu, ainsi que des parties de la galaxie qui ne forment pas activement d'étoiles. En utilisant des télescopes puissants, on visait à mesurer l'intensité des signaux de N2H+ (1-0) et HCN (1-0) à des échelles de kiloparsecs, une unité de mesure utilisée en astronomie pour décrire de grandes distances.

Les résultats ont montré qu'il y a une forte connexion entre les signaux de HCN et de N2H+. Ça veut dire que quand un type de molécule émet un signal, l'autre type fait pareil, d'une manière prévisible. Cette connexion suggère que les deux molécules représentent des conditions similaires de gaz dans la galaxie.

#Formation d'Étoiles et Densité du Gaz

La formation d'étoiles se produit dans des régions où le gaz est dense et froid. Donc, connaître la quantité de gaz dense disponible peut nous aider à comprendre comment les étoiles se forment au fil du temps. Les astronomes utilisent souvent une variété de signaux pour évaluer ces régions, mais le CO (Monoxyde de carbone) a été le choix le plus courant à cause de son abondance.

Cependant, le CO ne donne pas une image complète car il peut être trouvé dans diverses conditions de gaz. Des traceurs plus sélectifs comme HCN et N2H+ sont meilleurs pour identifier les parties les plus denses des nuages de gaz. Au fil des ans, beaucoup d'études ont cartographié ces régions de gaz dense dans différentes galaxies, et un constat commun est que la quantité de gaz dense peut varier énormément selon la galaxie et son environnement.

#Le Rôle de N2H+

N2H+ est une molécule significative parce qu'elle donne des signaux clairs dans le gaz froid et dense. Des études récentes ont montré qu'elle peut souvent être la seule molécule détectée dans des régions de moindre densité. En revanche, HCN a tendance à se trouver dans des régions de gaz plus chaudes. Cette différence illustre comment les deux molécules peuvent offrir des aperçus sur différents aspects de la densité et de la température du gaz.

En utilisant des télescopes radio, les observations se sont concentrées sur la capture des signaux de N2H+ et HCN dans divers styles de galaxies, y compris les galaxies en formation d'étoiles, qui sont des régions avec des taux de formation d'étoiles élevés. L'étude a trouvé que malgré les différences de densité et de température du gaz, les molécules avaient une relation cohérente à travers les différents environnements.

#Détails des Observations

Les observations ont été menées avec le télescope IRAM-30m sur une période de deux ans. Ce télescope est spécialement conçu pour des mesures précises de différentes molécules dans l'espace. Les données collectées ont été analysées pour identifier la force des signaux et mesurer les caractéristiques du gaz dans les régions observées.

Les données de différentes localisations au sein de NGC 6946 ont été comparées à des mesures établies d'autres galaxies. Cette approche a permis d'avoir une compréhension plus large de la façon dont le gaz se comporte à des échelles plus grandes et a aidé à tester la cohérence des résultats.

#Résultats des Mesures

L'étude a révélé que le ratio des signaux de N2H+ et de HCN était relativement constant à travers la galaxie, malgré des variations dans les taux de formation d'étoiles et d'autres conditions. Cette cohérence suggère que les deux émissions moléculaires peuvent être utilisées de manière interchangeable pour estimer le contenu en gaz dense dans les galaxies externes.

De plus, cette découverte ouvre la possibilité d'utiliser les données HCN à la place de N2H+, surtout dans les galaxies où les mesures de N2H+ sont difficiles à obtenir. La forte corrélation entre les deux types d'émissions indique qu'ils sont tous les deux efficaces pour tracer les régions où les étoiles sont susceptibles de se former.

#Implications pour la Recherche Future

Les découvertes ont des implications significatives pour notre compréhension de la formation d'étoiles et de la dynamique des gaz dans les galaxies. Alors que les chercheurs essaient de cartographier les structures qui mènent à la formation d'étoiles, avoir des méthodes fiables pour mesurer la densité du gaz sera crucial.

La relation observée entre N2H+ et HCN peut guider les futures études dans d'autres galaxies. Par exemple, les chercheurs peuvent utiliser les observations de HCN pour déduire des informations sur le gaz dense dans des galaxies plus lointaines, qui sont souvent difficiles à étudier en détail. Cela pourrait aider à construire une image plus claire des processus de formation des étoiles à travers l'univers.

En plus, plus de recherches sont nécessaires pour explorer comment ces relations se maintiennent dans différents environnements. Collecter plus de données provenant d'autres galaxies sera essentiel pour confirmer si les tendances observées dans NGC 6946 sont vraies à travers différents contextes et conditions.

#Conclusion

Cette étude met en avant l'importance des hydrures de azote comme N2H+ et HCN pour comprendre les régions de gaz froid et dense dans les galaxies. La forte corrélation trouvée entre les deux molécules suggère qu'elles peuvent être utilisées efficacement pour tracer les régions de formation d'étoiles dans les galaxies. Alors qu'on continue à étudier d'autres galaxies, la méthodologie établie ici peut ouvrir de nouvelles voies pour enquêter sur les conditions qui mènent à la formation d'étoiles et sur les caractéristiques des galaxies à travers l'univers.

Comprendre ces connexions entre différents types de gaz dans les galaxies éclaire non seulement la manière dont les étoiles se forment mais enrichit également notre connaissance globale de l'évolution cosmique et de la dynamique de l'univers. Des recherches plus poussées utilisant ces découvertes peuvent aider les astronomes à assembler les mécanismes complexes derrière la formation des étoiles et le rôle du gaz dans la structuration des galaxies au fil du temps.