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Étudier la formation des étoiles dans l'association OB Sco-Cen

Des recherches montrent des motifs complexes de formation d'étoiles dans la région Sco-Cen.

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L'association OB Sco-Cen est un groupe d'étoiles qui est relativement proche de la Terre. C'est une super occasion d'étudier comment les étoiles se forment et évoluent. Comprendre l'histoire de la formation d'étoiles dans cette zone peut nous aider à apprendre sur les processus qui façonnent les étoiles et les amas. Cet endroit est connu pour avoir plusieurs groupes d'étoiles avec une variété d'âges, allant de très jeunes à environ 20 millions d'années.

Une Nouvelle Approche pour Étudier la Formation des étoiles

Pour en savoir plus sur la façon dont les étoiles se forment dans Sco-Cen, une nouvelle technique appelée l'algorithme SigMA a été utilisée. Ce truc permet aux chercheurs d'identifier des groupes distincts d'étoiles, appelés amas, selon leurs âges. En appliquant cette technique, ils ont trouvé 37 amas stellaires dans Sco-Cen. Ils ont aussi créé une carte d'âge détaillée de l'association, qui montre quand différents groupes d'étoiles se sont formés.

Résultats Clés sur les Événements de Formation des Étoiles

À travers leurs études, les chercheurs ont identifié quatre grandes périodes de formation d'étoiles accrue dans Sco-Cen, chacune à peu près espacée de 5 millions d'années. L'explosion de formation d'étoiles la plus significative a eu lieu il y a environ 15 millions d'années, quand la plupart des étoiles et amas que l'on voit aujourd'hui se sont formés. À ce moment-là, de plus gros amas capables de produire des Supernovae ont vu le jour.

Après cette période intense, l'activité de formation d'étoiles et d'amas a commencé à diminuer. La plupart des amas plus jeunes se trouvent maintenant en périphérie de l'association, tandis que les plus vieux sont concentrés vers le centre. Cette distribution suggère que la formation des étoiles dans Sco-Cen s'est faite de l'intérieur vers l'extérieur, les amas plus anciens se formant en premier.

Le Rôle du Feedback dans la Formation des Étoiles

L'étude indique que le feedback des Étoiles massives joue un rôle important dans la formation des étoiles. Quand ces étoiles massives se forment et finissent par exploser en supernovae, elles libèrent de l'énergie et des matériaux dans leur environnement, ce qui peut déclencher la formation d'autres étoiles. Ce processus semble influencer l'agencement et les âges des amas dans Sco-Cen.

Résoudre la Controverse sur l'Âge d'Upper-Sco

Il y a eu un débat de longue date sur les âges des amas dans la région Upper-Sco de l'association Sco-Cen. Les études précédentes ont présenté des âges contradictoires, ce qui a causé de la confusion. Cependant, grâce aux nouvelles découvertes, il est clair que ce qui était considéré comme un seul groupe d'étoiles est en réalité composé de plusieurs amas avec des âges allant de 3 à 19 millions d'années. Cette clarification est essentielle pour les études liées à la formation d'étoiles et de planètes.

La Complexité de la Formation d'Étoiles dans Sco-Cen

L'étude montre que la formation d'étoiles dans Sco-Cen a suivi des schémas complexes plutôt que de se produire au hasard. Ces schémas montrent une relation claire entre l'âge et la position des amas. Les amas plus anciens se trouvent vers le centre, tandis que les plus jeunes sont situés aux bords. Cet agencement suggère qu'un processus de formation d'étoiles de l'intérieur vers l'extérieur est en cours, probablement influencé par le feedback des étoiles massives formées plus tôt.

La Chronologie de Sco-Cen

La chronologie de la formation d'étoiles dans Sco-Cen peut être décomposée comme suit :

  • Il y a 20-25 millions d'années : Les premières étoiles ont commencé à se former à partir du gaz et de la poussière du nuage moléculaire ancien de Sco-Cen.
  • Il y a 15 millions d'années : Une explosion notable de formation d'étoiles a eu lieu, résultant en la création de la majorité des étoiles et amas d'aujourd'hui.
  • En cours : Depuis cette grande explosion, la formation d'étoiles a continué mais à un rythme beaucoup plus lent, avec des amas formés moins fréquemment.

Observations de Structures en Chaîne

Les chercheurs ont aussi noté la présence de longues chaînes d'amas dans Sco-Cen. Deux chaînes principales, connues sous les noms de chaînes LCC et CrA, montrent un gradient d'âge clair. Ces chaînes contiennent des amas plus anciens au centre et des plus jeunes vers les bords. Cet agencement soutient encore l'idée que le feedback des étoiles massives a joué un rôle clé dans la formation de ces structures.

Le Modèle "Pieuvre"

Au lieu du modèle "Entourer et Écraser" suggéré précédemment, les nouvelles découvertes proposent un modèle "Pieuvre". Dans ce modèle, la plupart des étoiles et amas se forment à la "tête" de la pieuvre, tandis que les amas plus jeunes s'étendent vers l'extérieur le long des "bras". Cette vue simplifie la compréhension du processus de formation et met en évidence l'impact du feedback sur la formation des étoiles dans Sco-Cen.

Implications pour les Études de Formation de Planètes

L'association Sco-Cen sert de site important pour étudier la formation de planètes. La compréhension révisée de la zone a des implications significatives sur notre vision des conditions nécessaires à la formation de planètes autour des jeunes étoiles. La diversité des âges parmi les amas suggère que différents facteurs environnementaux pourraient influencer la formation et l'évolution des systèmes planétaires.

Conclusion

En résumé, la recherche sur l'histoire de la formation d'étoiles de l'association OB Sco-Cen révèle des schémas complexes de formation d'étoiles guidés par des mécanismes de feedback. L'identification de plusieurs amas d'âges différents clarifie les idées reçues précédentes et offre des aperçus précieux sur la formation des étoiles et des planètes. La riche structure de Sco-Cen montre l'importance d'étudier les régions de formation d'étoiles proches pour améliorer notre compréhension des processus qui façonnent l'univers.

À mesure que notre connaissance de la formation d'étoiles continue de croître, il devient de plus en plus important d'examiner les relations entre les différents amas et comment ils interagissent dans leurs environnements. Les futures recherches dans ce domaine révéleront probablement encore plus sur la nature de la formation d'étoiles et les facteurs qui l'influencent.

Source originale

Titre: The star formation history of the Sco-Cen association. Coherent star formation patterns in space and time

Résumé: We reconstruct the star formation history of the Sco-Cen OB association using a novel high-resolution age map of the region. We develop an approach to produce robust ages for Sco-Cen's recently identified 37 stellar clusters using the SigMA algorithm. The Sco-Cen star formation timeline reveals four periods of enhanced star formation activity, or bursts, remarkably separated by about 5 Myr. Of these, the second burst, which occurred about 15 million years ago, is by far the dominant, and most of Sco-Cen's stars and clusters were in place by the end of this burst. The formation of stars and clusters in Sco-Cen is correlated but not linearly, implying that more stars were formed per cluster during the peak of the star formation rate. Most of the clusters that are large enough to have supernova precursors were formed during the 15 Myr period. Star and cluster formation activity has been continuously declining since then. We have clear evidence that Sco-Cen formed from the inside out and contains 100-pc long chains of contiguous clusters exhibiting well-defined age gradients, from massive older clusters to smaller young clusters. These observables suggest an important role for feedback in forming about half of Sco-Cen stars, although follow-up work is needed to quantify this statement. Finally, we confirm that the Upper-Sco age controversy discussed in the literature during the last decades is solved: the nine clusters previously lumped together as Upper-Sco, a benchmark region for planet formation studies, exhibit a wide range of ages from 3 to 19 Myr.

Auteurs: Sebastian Ratzenböck, Josefa E. Großschedl, João Alves, Núria Miret-Roig, Immanuel Bomze, John Forbes, Alyssa Goodman, Alvaro Hacar, Doug Lin, Stefan Meingast, Torsten Möller, Martin Piecka, Laura Posch, Alena Rottensteiner, Cameren Swiggum, Catherine Zucker

Dernière mise à jour: 2023-05-14 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2302.07853

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2302.07853

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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