Régulation de la formtion d'étoiles: Comprendre le rôle de la turbulence injectée aux échelles de la galaxie en capturant sa cascade de façon auto-cohérente – CASCADE

L'une des questions majeures de l'évolution des galaxies est la suivante : pourquoi les galaxies sont-elles si inefficaces dans la formation d'étoiles ? En effet, nous devons trouver un processus s'opposant à la gravité, ralentissant la conversion du gaz en étoiles d'un facteur 100 par rapport au temps de chute libre du gaz, afin de comprendre comment la formation des étoiles est régulée. ?

Tous les processus envisagés jusqu'à présent se sont révélés insuffisants pour s'opposer à la gravité. Un processus manquant reste la turbulence supersonique, injectée à l'échelle galactique (dizaines de kpc) et descendant en cascade jusqu'à l'échelle des coeurs pré-stellaires (~0,1 pc). La turbulence peut fournir le soutien nécessaire et modifier l'impact d'autres processus, tels que la rétroaction de la formation d'étoiles. Comprendre la turbulence est donc primordial, mais le contraste dynamique nécessaire pour résoudre la cascade turbulente restait hors de portée des simulations numériques. ??Nous sommes maintenant en mesure de simuler, pour la première fois de manière cohérente, la cascade de turbulence auto-générée sur quatre ordres de grandeurs en échelles spatiales, franchissant ainsi l'écart entre les échelles galactiques et les noyaux pré-stellaires. ??

Pour comprendre le rôle de la turbulence à l'échelle galactique, nous caractériserons l'injection de turbulence par chaque source d'énergie à l'échelle de la galaxie (par exemple les instabilités du disque) et déterminerons l'interaction de la turbulence avec la libération d'énergie provenant de la rétroaction de la formation d'étoiles. Nous tiendrons compte de l'environnement galactique et testerons notre nouvelle compréhension à l'échelle de temps des milliards d'années. Nous produirons des prédictions observables de l'empreinte de la régulation de la formation d'étoiles par la turbulence à l'échelle galactique afin de comparer nos résultats aux études les plus récentes. En outre, nous créerons des modèles d'interaction entre la turbulence et la rétroaction stellaire, nous porterons nos méthodes dans de codes GPU émergents et nous produirons des prédictions pour les futurs télescopes SKA et ELT.

Grâce à cette méthodologie, nous sommes désormais en mesure de déterminer dans quelle mesure le traitement auto-cohérent de la turbulence à l'échelle galactique est suffisant pour réguler la formation d'étoiles dans les galaxies.