Combiner les échelles de régulation de la formation des étoiles – BRIDGES

Les galaxies sont le lieu où le gaz s’effondre sous sa gravité pour former des étoiles. C’est un processus inefficace : le temps de conversion en étoiles est ~200 fois plus long que le temps de chute libre. L’origine de cette inefficacité est un des principaux problèmes en évolution des galaxies. En particulier, un nouveau scénario rivalise avec l’image habituelle de la régulation de la formation d’étoiles par la rétroaction stellaire, celui d’une transition entre:
-z~0: regulation par les petites échelles (retroaction stellaire)
-z~2: regulation par les grandes échelles (dynamique des disques et accrétion)
Si cette transition existe, elle doit laisser des traces chemo-dynamiques sur les étoiles observées de nos jours: les processus dominant cette régulation engendrent des relations différentes entre la formation d’étoiles et l’environnement galactique, et plus de la moitié des étoiles de l’Univers local ont été formées à l’époque du pic de l’histoire cosmique de formation d’étoiles, à 1<z<3. Nous avons donc besoin de comprendre la différence de la régulation de la formation d’étoiles entre les galaxies à z~0 et z~2.<br />La clé est de comprendre l’équilibre et les interactions entre les processus suivants: dynamique du disque, accretion du gaz et rétroaction stellaire. La difficulté est de coupler les échelles de l’accrétion de la dynamique des disques (10s kpc) et celle de la structuration du milieu interstellaire (ISM), c’est à dire l’échelle sonique, 0.1 pc.
Dans ce but, j’ai développé une nouvelle méthode numérique qui permet de couler ces échelles pour des simulations de disques idéalisés: un zoom encapsulé qui permet de simuler une région d’un kpc à une résolution de 0.1pc de façon auto-cohérente avec son environnement galactique. Cette méthode sera utilisée avec des boîtes de cisaillement et des disques idéalisés pour comprendre l’injection d’énergie de ces processus, leur cascade, leur impact sur la structuration de l’ISM et sur la formation d’étoiles.