Filaments cosmiques et naissance des étoiles express
Dans les nuages froids de gaz interstellaire se cachent de longs et fins filaments, comme des fils dans une pelote. C'est en eux, par contraction, que naissent les nouvelles étoiles. Des astronomes ont sélectionné sept de ces nuages, situés entre 140 et 920 années-lumière, et ont mesuré combien de filaments de différentes épaisseurs ils contiennent.
Il en ressort que, dans tous les nuages, quelle que soit leur activité, une même loi s'applique : plus le filament est épais, moins il est fréquent. En traçant le graphique, on obtient une quasi-droite de pente 1,40. Étonnamment, cette pente coïncide presque avec le nombre 1,35, celui qui décrit combien d'étoiles de masses différentes naissent.
La coïncidence des pentes n'est pas fortuite. Il semble que la hiérarchie des filaments gazeux, des plus fins aux plus épais, détermine directement quelles étoiles apparaissent : légères, moyennes ou lourdes. Cela relie la structure du gaz froid au mystère même de la distribution des masses stellaires, inexpliquée depuis 1955.
Résumé original
tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2604.14093
The high-mass slope of the stellar initial mass function (IMF), first measured by Salpeter in 1955, appears nearly universal across star-forming environments, yet its physical origin remains unknown. Using the multiscale extraction method getsf, we measure the filament linear density function (FLDF) across seven nearby molecular clouds ($$140-920$$ pc) spanning a wide range of star-forming activity. The FLDF slope shows no systematic trend with spatial scale. Combining all clouds and scales, the composite FLDF follows a power law $${\rm d}N/{\rm d}\log\Lambda \propto \Lambda^{-\alpha}$$ with $$\alpha \approx 1.40$$, close to the Salpeter value of $$1.35$$, and the same composite slope is found in every cloud despite an order-of-magnitude spread in their supercritical-filament fractions. The close similarity between the composite FLDF slope and the Salpeter value suggests a possible physical link between the hierarchical filamentary structure of the cold interstellar medium and the IMF.
La loi de distribution des masses stellaires a été découverte par Edwin Salpeter en 1955. Depuis, on l'a retrouvée dans les coins les plus divers de l'Univers, mais pourquoi elle est ainsi est resté une énigme.