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Efficacité de formation stellaire dans les nuages moléculaires de la Voie Lactée : La formation détoiles y est-elle toujours « calme » ? Frédérique Motte.

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1 Efficacité de formation stellaire dans les nuages moléculaires de la Voie Lactée : La formation détoiles y est-elle toujours « calme » ? Frédérique Motte (AIM, CEA-Saclay) - Quelques définitions à léchelle des nuages moléculaires de notre Galaxie. - Des régions de formation stellaire « calmes » et actives…

2 lextinction enIR proche Carte de lextinction en IR proche des nuages moléculaires dOrion (Bontemps et al., données 2MASS) 12 CO Carte 12 CO de notre Galaxie (Dame et al. 1987) 50 pc Les nuages moléculaires de notre Galaxie

3 Le proto-amas NGC2068 à 850 m Motte et al Les cœurs pré-stellaires et proto-étoiles Fragments de nuage Taille: pc Densité: cm - 3 Cœur pré-stellaire Proto-étoile Ces objets sont détectables continuum (sub)mm en continuum (sub)mm et avec des traceurs moléculaires de haute CS, NH3… densité (e.g. CS, NH3…).

4 C) Etoile pré-séquence principale ( ans) Contraction gravitationnelle de létoile Scénario de formation des étoiles de type solaire Classe 0 (M * < M env ) Classe I (M * > M env ) Flot bipolaire Enveloppe Proto-étoile 10 4 AU ~ 0.1 pc (modifié à partir de Shu et al et André, Ward-Thompson, Barsony 2000) A) Coeur pré-stellaire ( ans) F ragmentation et effondrement B) Proto-étoile (10 5 ans) Accrétion et éjection Classe II Classe III

5 10 pc W43 (5.5 kpc) Taureau (140 pc) IRAM 1.3mm MSX 21 µm Schneider et al Cygnus X (1.7 kpc) Régions de formation détoiles 100 pc MSX 8 µm KOSMA 13 CO Motte et al Cygnus X Near-IR extinction map Padoan, Cambrésy, Langer pc

6 Efficacité de formation détoiles (SFE) SFE = efficacité de transformation de la masse de gaz (moléculaire) en masse détoiles A des échelles < 100 pc, la SFE est estimée par la comparaison de la masse ou du spectre de masse des populations actuelles détoiles jeunes (10 6 ans) et de structures pré-stellaires ( ans) dun complexe moléculaire (ou GMC, 10 7 ans). Hypothèses: - formation détoiles continue sur léchelle de temps considérée - temps de vie moyen des étoiles jeunes et structures pré-stellaires - forme de la Fonction de Masse Initiale (IMF) des étoiles - bons traceurs

7 Valeurs typiques de la SFE Nuages moléculaires1-3% / 10 7 yrs ( pc ; 10 3 cm -3 ) (Silk et al. 1997) Cœurs denses pré-stellaires 10-30% / 10 6 yrs (0.1 pc ; 10 5 cm -3 ) (Silk et al. 1997; Bontemps et al. 2001) Condensations pré-stellaires 100% / 10 5 yrs (0.01 pc ; 10 6 cm -3 ) (Motte, André & Neri 1998) La formation stellaire est un processus inefficace (champ magnétique, turbulence, effets « feed-back ») sauf à petite échelle et/ou grande densité:SFE ~ M Jeans ~ P 1/2 x T -2

8 Amas stellaires Galactiques « starburst » NGC kpc10 7 L, 50 O starsBest studied Arches10 kpc10 8 L,100 O starsGalactic center /Quintuplet W49, … W435.5 kpc3x10 6 L youngest known Cyg OB21.7 kpc10 7 L, 120 O starsnearest known Questions reliées: - Effet de lenvironnement sur la SFE ? - Peut-on les considérer comme des modèles miniature des galaxies « starburst » ? - LIMF est-elle différente ?

9 W43: une région « mini-starburst 5.5 kpc dans lanneau moléculaire de notre Galaxie Amas détoiles OB/WR et région HII géante: L, L yc 5 pc, A v = 30 mag GMC massif actif - 20 pc, 10 6 M -15 proto-amas formant 1 étoile massive => SFE ~ 25% /10 6 yr - contraction globale W43 starburst cluster: Blum et al. (1999) W43 mini-starburst region: Motte et al. (2003) 5 pc JHK

10 Quelques études de la formation stellaire à léchelle de notre Galaxie: - Avec Spitzer : e.g. survey GLIMPSE - Avec Herschel : Hi-Gal, Gould Belt, … Un programme clé du temps garanti dédié aux phases précoces de la formation des étoiles massives 125 hours Etudes de la formation stellaire à des échelles plus grandes dans un futur proche Objectif principal: découvrir les précurseurs des étoiles OB du bras le plus proche de la Galaxie (Coordinators: Motte, Zavagno, Bontemps)


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