Simulation des restes de supernova et de la formation d'étoiles avec un laser haute puissance dans un laboratoire terrestre
Un laser à haute puissance et une balle en mousse montrent comment les ondes de souffle des restes de supernova pourraient déclencher la formation d'étoiles dans un nuage moléculaire.
Les nuages moléculaires sont des collections de gaz et de poussière dans l'espace. Lorsqu'ils sont laissés seuls, les nuages restent dans leur état d'équilibre paisible.
Mais lorsqu'elles sont déclenchées par un agent externe, comme des restes de supernova, les ondes de choc peuvent se propager à travers le gaz et la poussière pour créer des poches de matière dense. À une certaine limite, ce gaz dense et cette poussière s'effondrent et commencent à former de nouvelles étoiles.
Les observations astronomiques n'ont pas la résolution spatiale requise pour observer ces processus, et les simulations numériques sont incapables de gérer les complexités de l'interaction entre les nuages et les restes de supernova. En conséquence, le déclenchement et la formation de nouvelles étoiles de cette manière restent pour la plupart entourés de mystère.
Dans la revue Matière et rayonnement aux extrêmes, par AIP Publishing en partenariat avec China Academy of Engineering Physics, des chercheurs de l'Institut Polytechnique de Paris, de l'Université Libre de Berlin, de l'Institut Commun des Hautes Températures de l'Académie des Sciences de Russie, de l'Institut d'Ingénierie Physique de Moscou, de l'Institut Français des Energies Alternatives et la Commission de l'énergie atomique, la 
Illustration de l'évolution d'un nuage massif qui indique l'importance de la propagation du SNR dans la formation de nouvelles étoiles. Crédit : Albertazzi et al.
"Nous regardons vraiment le début de l'interaction", a déclaré l'auteur Bruno Albertazzi. "De cette façon, vous pouvez voir si la densité moyenne de la mousse augmente et si vous commencerez à former des étoiles plus facilement."
Les mécanismes de déclenchement de la formation des étoiles sont intéressants à plusieurs échelles. Ils peuvent avoir un impact sur le taux de formation d'étoiles et l'évolution d'une galaxie, aider à expliquer la formation des étoiles les plus massives et avoir des conséquences dans notre propre système solaire.
"Notre nuage moléculaire primitif, où le soleil s'est formé, a probablement été déclenché par des restes de supernova", a déclaré l'auteur Albertazzi. "Cette expérience ouvre une voie nouvelle et prometteuse pour l'astrophysique de laboratoire pour comprendre tous ces points majeurs."
Tandis qu'une partie de la mousse se comprimait, une partie s'étirait également. Cela a changé la densité moyenne du matériau, donc à l'avenir, les auteurs devront tenir compte de la masse étirée pour vraiment mesurer le matériau comprimé et l'impact de l'onde de choc sur la formation des étoiles. Ils prévoient d'explorer l'influence du rayonnement, du champ magnétique et de la turbulence.
"Ce premier article visait vraiment à démontrer les possibilités de cette nouvelle plate-forme ouvrant un nouveau sujet qui pourrait être étudié à l'aide de lasers de haute puissance", a déclaré Albertazzi.
Référence : "Déclenchement de la formation d'étoiles : compression expérimentale d'une boule de mousse induite par les ondes de souffle de Taylor-Sedov" par B. Albertazzi, P. Mabey, Th. Michel, G. Rigon, JR Marquès, S. Pikuz, S. Ryazantsev, E. Falize, L. Van Box Som, J. Meinecke, N. Ozaki, G. Gregori et M. Koenig, 12 Avril 2022, Matière et rayonnement aux extrêmes.
DOI: 10.1063 / 5.0068689
