Formation stellaire et rétroaction dans les galaxies
Les galaxies convertissent le gaz froid en étoiles à des taux déterminés par leur contenu en gaz, et l'énergie restituée par ces étoiles régule et parfois arrête la formation stellaire ultérieure.
Definition
La formation stellaire dans les galaxies est la conversion du gaz interstellaire froid en étoiles, tandis que la rétroaction est le retour d'énergie, d'impulsion et de matière enrichie des étoiles et des trous noirs en accrétion vers le gaz environnant, ce qui détermine collectivement la vitesse et la durée de la formation d'étoiles dans une galaxie.
Scope
Ce sujet aborde la loi empirique de formation stellaire reliant la densité de gaz au taux de formation stellaire, l'inefficacité de la conversion du gaz en étoiles, l'énergie et l'impulsion injectées par les étoiles massives et les supernovae, le rôle des noyaux galactiques actifs dans la rétroaction, et la manière dont la rétroaction façonne les masses et le contenu en gaz des galaxies.
Core questions
- Quelle relation lie le contenu en gaz d'une galaxie à son taux de formation stellaire ?
- Pourquoi la formation stellaire est-elle si inefficace à l'échelle galactique ?
- Comment les supernovae et les étoiles massives réinjectent-elles de l'énergie dans le milieu interstellaire ?
- Comment la rétroaction régule-t-elle la croissance et l'extinction de la formation stellaire des galaxies ?
Key theories
- La loi de Kennicutt-Schmidt
- Le taux de formation stellaire par unité de surface d'une galaxie est proportionnel à une puissance de sa densité surfacique de gaz, une relation empirique qui résume la manière dont le gaz est converti en étoiles à travers les galaxies.
- Rétroaction stellaire
- Le rayonnement, les vents et les explosions de supernovae provenant d'étoiles massives chauffent et dispersent le gaz, limitant l'efficacité de la formation stellaire et entraînant des éjections galactiques.
- Croissance des galaxies régulée par la rétroaction
- Une rétroaction combinée des étoiles et des trous noirs est nécessaire pour que les modèles reproduisent la fonction de masse des galaxies observée, empêchant la formation d'un nombre excessif d'étoiles dans les galaxies de petite et de grande masse.
Clinical relevance
La formation stellaire et la rétroaction déterminent les propriétés visibles des galaxies, l'enrichissement chimique de leur gaz, et les masses auxquelles les galaxies cessent de croître ; une représentation correcte de la rétroaction constitue le défi central dans la simulation de galaxies réalistes.
History
La proposition de Schmidt au milieu du XXe siècle d'une loi reliant la densité de gaz à la formation stellaire a été solidement étayée par des observations par Kennicutt en 1998. À mesure que les simulations se sont développées, la reconnaissance du fait que la rétroaction des supernovae et des noyaux galactiques actifs est essentielle pour reproduire les galaxies réelles est devenue un thème central du domaine.
Key figures
- Robert Kennicutt
- Maarten Schmidt
- Thorsten Naab
- Jeremiah Ostriker
Related topics
Seminal works
- kennicutt1998
- kennicutt2012
- naab2017
Frequently asked questions
- Pourquoi les galaxies ne transforment-elles pas tout leur gaz en étoiles ?
- La formation stellaire est auto-limitée. L'énergie et l'impulsion des jeunes étoiles massives et des supernovae chauffent et dispersent le gaz environnant, de sorte que seule une petite fraction du gaz d'une galaxie est convertie en étoiles par temps orbital.
- Qu'est-ce que la rétroaction dans la formation des galaxies ?
- La rétroaction est le retour d'énergie et de matière des étoiles et des trous noirs en accrétion vers le gaz environnant. Elle régule la formation stellaire, entraîne des éjections de matière et est essentielle pour expliquer pourquoi les galaxies ne sont pas beaucoup plus massives que ce qui est observé.